🔢 Mathematik

Lyapunov exponents of fractional-order systems: a definition from the diffusive representation, the ageing of memory, and what memory truncation measures

Diese Arbeit etabliert eine rigorose Definition für Lyapunov-Exponenten in fraktionalen Systemen, indem sie diese mittels diffuser Repräsentation als autonome dynamische Systeme umformuliert und dabei aufzeigt, dass während positive Exponenten robust sind, nicht-positive Exponenten Artefakte der Gedächtnistruncation sind, welche Attraktoren verzerren und Chaos unterdrücken, wohingegen die intrinsische Dynamik des Systems keine exponentielle Kontraktion aufweist.

Stefano Fazzino2026-10-16
🔢 Mathematik

Centralized Round-Robin Tournament Scheduling with a Flexible Number of Matches per Round

Diese Arbeit befasst sich mit dem NP-schweren Problem der Minimierung der Gesamtreiseleistung in zentralisierten Single-Round-Robin-Turnieren mit flexiblen Spielanzahlen pro Runde, indem sie theoretische Komplexitätsergebnisse und polynomisch lösbare Fälle etabliert, während sie gleichzeitig eine hocheffektive Iterated Local Search Heuristik vorschlägt, die bei großskaligen Instanzen die gemischte ganzzahlige Programmierung übertrifft.

Hikaru Anai, Yunjian Cao, Wei Wu2026-10-15
🔢 Mathematik

A Fractional Order Dengue and Malaria Co-infection Model with Hyers-Ulam Stability, Sensitivity Analysis, and Optimal Control Strategies in Thailand

Dieses Papier schlägt ein neuartiges Atangana-Baleanu-Modell fraktionaler Ordnung vor, um die Transmissionsdynamik einer Dengue-Malaria-Koinfektion in Thailand zu analysieren, wobei dessen mathematische Stabilität etabliert und durch Sensitivitätsanalysen sowie Simulationen zur optimalen Steuerung nachgewiesen wird, dass die Kontrolle der Mückenvektoren die effektivste Strategie zur Reduzierung der Krankheitslast ist.

Rahim Ud Din, Atta Ullah, Puntani Pongsumpun2026-10-15
🔢 Mathematik

Prediction of Subfractional OrnsteinUhlenbeck Processes under the Natural Filtration and Conditional Mean Hedging

Diese Arbeit entwickelt ein Vorhersage- und Absicherungsframework für subfraktionale Ornstein–Uhlen–Uhlen–Prozesse, indem sie exakte bedingte Gesetze sowohl unter diskreter als auch unter kontinuierlicher Beobachtung herleitet, welche dann angewendet werden, um bedingte Erwartungswert-Absicherungsprobleme unter proportionalen Transaktionskosten zu klassifizieren und zu lösen, ohne sich auf unbegründete Konvexitätsannahmen zu verlassen.

Foad Shokrollahi2026-10-15
🔢 Mathematik

Multi-Objective Mixed-Integer Linear Programming for Optimal Security Resource Allocation: Evidence from Nigeria's Multidimensional Security Crisis

Diese Studie adressiert Nigerias eskalierende Sicherheitskrise durch die Formulierung eines Multi-Objective Mixed-Integer Linear Programming Modells zur Optimierung der Ressourcenallokation über sechs geopolitische Zonen hinweg und demonstriert durch theoretische Beweise und Monte-Carlo-Validierung, dass ein ausgewogener strategischer Ansatz die Konfliktintensität im Vergleich zur Business-as-usual-Baseline um 95,9 % reduzieren kann, während gleichzeitig die Erholung maximiert wird.

Sani Rabiu2026-10-14
🔢 Mathematik

Residual-Corrected Adaptive Chebyshev Operational-Matrix Method Nonlinear Differential Equations, via numerical inverse Laplace transformation

Diese Arbeit präsentiert eine adaptive, residuenkorrigierte Chebyshev-Operationsmatrix-Methode, die die numerische inverse Laplace-Transformation nutzt, um nichtlineare gewöhnliche Differentialgleichungen mit spektraler Genauigkeit und einem automatischen Abbruchkriterium basierend auf der Residuentoleranz zu lösen.

Jumah Aswad Zarnan, Wafaa Mustafa Hameed2026-10-14
🔢 Mathematik

Adaptive Dealiasing and Corrected Contour Integration for Exponential Time-Differencing Spectral Methods

Diese Arbeit identifiziert und korrigiert einen Koeffizienten-Bias in der gängigen Half-Contour-Abkürzung für ETDRK4-Methoden, der die zeitliche Genauigkeit verschlechtert, während sie zudem aufzeigt, dass adaptive exponentielle Filterung zwar die harte spektrale Trunkierung verbessert, klassische exakte Entaliasing-Strategien jedoch bei bekannten Polynomgraden überlegen bleiben.

Adnan Daraghmeh, Arvind Kumar Prajapati, Alvaro H. Salas2026-10-13
🔢 Mathematik

Exact pulse modulation and perturbation response in time-dependent two-mode KdV equations

Diese Arbeit stellt die notwendigen und hinreichenden Bedingungen dafür dar, dass lokalisierte Pulse in zeitabhängigen Zwei-Moden-Korteweg-de-Vries-Gleichungen eine variable Amplitude oder Geschwindigkeit aufweisen, während sie eine konstante räumliche Skala beibehalten, liefert eine Klassifizierung solcher Lösungen, deren transformatorische Äquivalenz zu autonomen Systemen sowie exakte Benchmarks für deren Perturbationsverhalten.

Imad Jaradat2026-10-13
🔢 Mathematik

Open-Loop Nash Limits for Caputo Differential Games: Preceding-Node L1 Discretization

Diese Arbeit stellt fest, dass Open-Loop-Nash-Gleichgewichte für endliche Caputo-fraktionale Differentialspiele rigoros als schwach-* und gleichmäßige Grenzwerte diskreter Nash-Profile rekonstruiert werden können, die durch vorangehende Knoten-L1-Zeitschrittverfahren generiert werden, wodurch die Konvergenz numerischer Approximationen zum kontinuierlichen hereditären Spiel validiert wird.

George Lymperis, Lambros B. Drossos2026-10-13