ОБОБЩЁННЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ГАМИЛЬТОНА–ЯКОБИ С ДРОБНЫМИ КОИНВАРИАНТНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ И ИЗМЕРИМЫМ ПО ВРЕМЕНИ ГАМИЛЬТОНИАНОМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены обобщённые в минимаксном смысле решения задач Коши для (наследственного) уравнения Гамильтона–Якоби с дробными коинвариантными производными при краевом условии на правом конце в случае, когда гамильтониан уравнения зависит от временной переменной измеримым образом. Доказаны теоремы о существовании и единственности минимаксного решения и теорема о непрерывной зависимости этого решения от изменений гамильтониана и краевого функционала. Дано приложение полученных результатов к исследованию дифференциальной игры для динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением с дробной производной Капуто.

Об авторах

М. И Гомоюнов

Институт математики и механики имени Н.Н. Красовского Уральского отделения РАН; Уральский федеральный университет

Email: m.i.gomoyunov@gmail.com
г. Екатеринбург

Список литературы

  1. Gomoyunov, M.I. Dynamic programming principle and Hamilton-Jacobi-Bellman equations for fractional-order systems / M.I. Gomoyunov // SIAM J. Control Optim. — 2020. — V. 58, № 6. — P. 3185–3211.
  2. Gomoyunov, M.I. Differential games for fractional-order systems: Hamilton-Jacobi-Bellman–Isaacs equation and optimal feedback strategies / M.I. Gomoyunov // Mathematics. — 2021. — V. 9, № 14. — Art. 1667.
  3. Самко, С.Г. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения / С.Г. Самко, А.А. Килбас, О.И. Маричев. — Минск : Наука и техника, 1987. — 688 с.
  4. Kilbas, A.A. Theory and Applications of Fractional Differential Equations / A.A. Kilbas, H.M. Srivastava, J.J. Trujillo. — Amsterdam : Elsevier, 2006. — 523 p.
  5. Diethelm, K. The Analysis of Fractional Differential Equations. An Application-Oriented Exposition using Differential Operators of Caputo Type / K. Diethelm. — Berlin : Springer, 2010. — 247 p.
  6. Субботин, А.И. Минимальные неравенства и уравнения Гамильтона–Якоби / А.И. Субботин. — М. : Наука, 1991. — 216 с.
  7. Subbotin, A.I. Generalized Solutions of First-order PDEs. The Dynamical Optimization Perspective / A.I. Subbotin. — Boston : Birkhäuser, 1995. — 312 p.
  8. Crandall, M.G. Viscosity solutions of Hamilton-Jacobi equations / M.G. Crandall, P.-L. Lions // Trans. Amer. Math. Soc. — 1983. — V. 277, № 1. — P. 1–42.
  9. Гомоюнов, М.И. Минимальные решения однородных уравнений Гамильтона–Якоби с концариантными производными дробного порядка / М.И. Гомоюнов // Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН. — 2020. — Т. 26, № 4. — С. 106–125.
  10. Gomoyunov, M.I. Minimax solutions of Hamilton-Jacobi equations with fractional coinvariant derivatives / M.I. Gomoyunov // ESAIM: Control Optim. Calc. Var. — 2022. — V. 28. — Art. 23.
  11. Gomoyunov, M.I. On viscosity solutions of path-dependent Hamilton-Jacobi-Bellman-Isaacs equations for fractional-order systems / M.I. Gomoyunov // J. Differ. Equat. — 2024. — V. 399. — P. 335–362.
  12. Kaise, H. Comparison theorems of viscosity solutions for Hamilton-Jacobi equations with co-invariant derivatives of fractional orders / H. Kaise, Y. Masuda // Pure Appl. Funct. Anal. — 2024. — V. 9, № 3. — P. 705–739.
  13. Гомоюнов, М.И. Минимальные решения уравнений Гамильтона–Якоби в задачах динамической оптимизации наследственных систем / М.И. Гомоюнов, Н.Ю. Лукоянов // Успехи мат. наук. — 2024. — Т. 79, № 2. — С. 43–144.
  14. Tran, D.V. The Characteristic Method and its Generalizations for First-Order Nonlinear Partial Differential Equations / D.V. Tran, T. Mikio, D.T.S. Nguyen. — Boca Raton : Chapman & Hall/CRC, 2000. — 237 p.
  15. Vinter, R.B. Hamilton-Jacobi theory for optimal control problems with data measurable in time / R.B. Vinter, P. Wolenski // SIAM J. Control Optim. — 1990. — V. 28, № 6. — P. 1404–1419.
  16. Bandini, E. Path-dependent Hamilton-Jacobi equations with u-dependence and time-measurable Hamiltonians / E. Bandini, C. Keller // Appl. Math. Optim. — 2025. — V. 91, № 2. — Art. 34.
  17. Ishii, H. Hamilton-Jacobi equations with discontinuous Hamiltonians on arbitrary open sets / H. Ishii // Bull. Fac. Sci. Eng. Chuo Univ. — 1985. — V. 28. — P. 33–77.
  18. Lions, P.-L. Remarks on Hamilton-Jacobi equations with measurable time-dependent Hamiltonians / P.-L. Lions, B. Perthame // Nonlin. Anal. — 1987. — V. 11, № 5. — P. 613–621.
  19. Barron, E.N. Generalized viscosity solutions for Hamilton-Jacobi equations with time-measurable Hamiltonians / E.N. Barron, R. Jensen // J. Differ. Equat. — 1987. — V. 68, № 1. — P. 10–21.
  20. Briani, A. A density approach to Hamilton-Jacobi equations with t-measurable Hamiltonians / A. Briani, F. Rampazzo // Nonlin. Differ. Equat. Appl. — 2005. — V. 12, № 1. — P. 71–91.
  21. Натансон, И.П. Теория функций вещественной переменной / И.П. Натансон. — 3-e изд. — М. : Наука, 1974. — 480 с.
  22. Kucia, A. Scorza Dragoni type theorems / A. Kucia // Fund. Math. — 1991. — V. 138, № 3. — P. 197–203.
  23. Гомоюнов, М.И. К теории дифференциальных включений с дробными производными Капуго / М.И. Гомоюнов // Дифференц. уравнения. — 2020. — Т. 56, № 11. — С. 1419–1432.
  24. Gomoyunov, M.I. Solution to a zero-sum differential game with fractional dynamics via approximations / M.I. Gomoyunov // Dyn. Games Appl. — 2020. — V. 10, № 2. — P. 417–443.
  25. Bettiol, P. Principles of Dynamic Optimization / P. Bettiol, R.B. Vinter. — Cham : Springer, 2024. — 769 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».