To estimating linear functionals values over solutions of systems with aftereffect

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

For a wide class of linear functional differential systems with Volterra operators, a constructive technique is proposed to obtain estimates of linear functionals values over solutions in conditions of uncertainty of external perturbations. It can be applied to solutions of boundary value problems with arbitrary number of boundary conditions as well as to description of attainability sets in control problems with respect to given on-target functionals. External perturbations are constrained by a given linear inequalities system on the main time segment. The technique is based on the results of general theory of functional differential equations about the solvability of boundary value problems with general linear boundary conditions and the representation of solutions. The problem under consideration is reduced to the generalized moment problem. Therewith the results on the properties of the Cauchy matrix to systems with aftereffect are of essential importance. The general form of functionals allows one to cover many cases being topical in applications such as multipoint, integral ones, as well as hybrids of those.

Full Text

\\section*{Введение} При изучении краевых задач и задач управления для функционально-диф\\-фере\\-нциальных уравнений и/или включений часто возникает вопрос об оценке решений в заданных точках или функционалов от решений в условиях неопределенности при задании правых частей (внешних возмущений) \\cite{BM1981, MRu1993, AMS2009, M2019}. В этой работе мы предлагаем конструктивный подход к получению таких оценок для линейных систем функ\\-ци\\-о\\-наль\\-но-дифференциальных уравнений с последействием. Основную идею подхода поясним на примере краевой задачи \\begin{equation}\\label{1} (\\mathcal{L}x)(t)\\;=\\;f(t),\\;t \\in [0,T],\\;\\;\\lambda x \\;=\\;\\beta \\end{equation} с линейными ограниченными операторами $\\mathcal{L}$ и $\\lambda,$ действующими из пространства $AC^n[0,T]$ абсолютно непрерывных функций $x:[0,T] \\to R^n$ в пространства $L^n[0,T]$ суммируемых функций $y:[0,T] \\to R^n$ и пространство $R^n,$ соответственно (детальное описание операторов и пространств приводятся ниже). Пусть задача \\eqref{1} однозначно разрешима и \\begin{equation}\\label{2} x\\;=\\;Z \\beta\\;+\\;G f \\end{equation} --- представление ее решения \\cite{AMR1991}. Рассматривается случай, когда правая часть $f$ неизвестна и информация о ней исчерпывается системой неравенств \\begin{equation}\\label{3} \\Lambda \\cdot f(t)\\;\\leq\\; \\gamma, \\;\\;t \\in [0,T], \\end{equation} где $\\Lambda$ --- постоянная $(N \\times n)$-матрица (предполагается, что множество $\\mathcal V$ всех решений $v$ системы неравенств $\\Lambda v \\leq \\gamma$ непусто и ограничено). Требуется дать оценку сверху по включению для значений вектор-функционала $\\ell: AC^n \\to R^{N_1}$ на решениях \\eqref{2}, соответствующих всем возможным $f,$ удовлетворяющим \\eqref{3}. Для случая двусторонних покомпонентных ограничений $f(t)$ такая оценка анонсирована в \\cite{M2018a}. В общем случае оценка может быть получена после сведения задачи к обобщенной проблеме моментов \\cite{KrNu1977} на основе использования представления \\eqref{2}. Упомянутая проблема моментов состоит в описании множества всех значений интеграла $\\int_0^T\\,M(t)f(t)\\,dt$ на функциях $f,$ удовлетворяющих ограничениям \\eqref{3}. Теорема 7.1 \\cite[p.~269]{KrNu1977} дает решение задачи в терминах моментной матрицы $M(t)$ и множества $\\mathcal V.$ При этом предполагается решение континуума задач линейного программирования. Мы предлагаем реализуемый алгоритм, применение которого позволяет дать внешнюю оценку (оценку сверху по включению) для упомянутого множества значений вектор-функционала. Отметим, что таким образом возникает возможность для краевых задач с неточно заданными правыми частями и конечным числом линейных краевых условий дать описание правых частей краевых условий, для которых краевая задача заведомо не имеет решений. Напомним в связи с этим некоторые сведения из общей теории краевых задач. Классическая постановка общей краевой задачи для линейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений \\begin{equation} \\label{4} ({\\cal L} x)(t)\\,\\equiv\\, \\dot{x}(t)\\,+\\,A(t)x(t)\\,= \\,f(t),\\,\\,\\,t\\in [0,T], \\end{equation} где $A(t)$ --- $(n \\times n)$-матрица с суммируемыми на $[0,T]$ элементами, предполагает исследование вопроса о существовании решений системы \\eqref{1}, удовлетворяющих краевым условиям \\begin{equation} \\label{5} \\lambda x = \\beta \\end{equation} с линейным ограниченным вектор-функционалом $\\lambda = col(\\lambda_1,...,\\lambda_n) ,$ определенным на пространстве абсолютно непрерывных функций $x: [0,T] \\to R^n$ (см. ниже). Важную роль в постановке \\eqref{4}--\\eqref{5} играет равенство числа линейно независимых компонент $\\lambda_i$ вектор-функционала в \\eqref{5} и размерности системы \\eqref{4}. В таком случае однозначная разрешимость краевой задачи при $f=0, \\beta=0$ гарантирует однозначную всюду разрешимость задачи \\eqref{4}--\\eqref{5}. В противном случае мы имеем дело либо с недоопределенной, либо с переопределенной краевой задачей \\cite{M2014}. Линейные краевые задачи для уравнений с обыкновенными производными, которые не обладают свойством всюду однозначной разрешимости, встречаются в различных приложениях, среди таких приложений отметим некоторые задачи экономической динамики \\cite{MRu1993, M2006}. Результаты о разрешимости и представлении решений для таких задач широко используются при исследовании слабо нелинейных краевых задач \\cite{Boi1990}. Общие результаты о линейных краевых задачах для абстрактного функционально-дифференциального уравнения изложены в \\cite{ AR1996}, для переопределенных краевых задач основные результаты Л.\\,Ф.~Рахматуллиной детально представлены в \\cite{AR1996, AMR2002, AMR2007}. Отметим еще, что обсуждаемые вопросы близки к вопросу о разрешимости линейных краевых задач с краевыми условиями-неравенствами, конструктивный подход к исследованию которых представлен в \\cite{MRu1993}. %Здесь мы рассматриваем случай, когда число линейно независимых краевых условий больше размерности нуль-пространства однородного уравнения и исследуем краевые задачи в существенной иной постановке. А именно, мы обсуждаем вопрос: существует ли по карйней мере одна правая часть $f$ заданного линейного уравнения (1), что краевые условия (2) выполняются при фиксированном $\\beta$ с учетом того, что имеется неопределенность в задании (в знании) правой части, так что информация о ней исчерпывается заданными поточечными ограничениями относительно $f(t)$ на отрезке $[0,T].$ Основная цель - дать внешнюю по включению оценку множества тех $\\beta,$ для которых существует решение краевой задачи. % Перед командой \\section{.....} \\setcounter{Theorem}{0} \\setcounter{Lemma}{0} \\setcounter{Corollary}{0} \\setcounter{Assertion}{0} \\setcounter{Definition}{0} \\setcounter{Remark}{0} \\setcounter{Example}{0} \\setcounter{Proposition}{0} \\setcounter{Condition}{0} \\setcounter{Property}{0} \\setcounter{Question}{0} \\setcounter{equation}{0} \\section{Один класс систем с последействием} В этом разделе мы даем описание рассматриваемой системы с последействием. С~одной стороны, она является конкретной реализацией абстрактного функционально-диф\\-фе\\-рен\\-ци\\-а\\-ль\\-но\\-го уравнения, с другой -- охватывает широкий класс динамических моделей с последействием, таких как интегро-дифференциальные, с запаздыванием, диф\\-фе\\-рен\\-ци\\-а\\-ль\\-но-разностные и др. (см., например, \\cite{M2003, MRu1993}). Введем функциональные пространства, используемые ниже. Зафиксируем конечный промежуток $[0,T]\\subset R.$ Обозначим через $L^n=L^n[0,T]$ пространство суммируемых функций $f: [0,T] \\to R^n$ c нормой $||f||_{L^n} = \\int_0^T\\,|f(t)|\\,dt$ ($|\\cdot|$ --- норма в $R^n$), $AC^n=AC^n[0,T]$ --- пространство абсолютно непрерывных функций $x: [0,T] \\to R^n$ с нормой $||x||_{AC^n} = |x(0)| + ||\\dot{x}||_{L^n} .$ Рассмотрим функционально-дифференциальную систему \\begin{equation} \\label{6} {\\cal{L}}x \\equiv \\dot x\\;-\\;{\\cal K}\\dot x\\;-A(\\cdot)x(0)=\\;f, \\end{equation} где линейный ограниченный оператор $ {\\cal{K}}:L^n \\to L^n $ определен равенством $$ ({\\cal{K}}z)(t)=\\int_0^t K(t,s) z(s)\\,ds,\\;\\; t \\in [0,T], $$ элементы $k_{ij}(t,s)$ ядра $K(t,s)$ измеримы на множестве $0\\leq s \\leq t \\leq T$ и таковы, что $|k_{ij}(t,s)|\\,\\leq\\,u(t),$ $i,j=1,...,n,$ $u \\in L^1[0,T],$ элементы $(n \\times n)$-матрицы $A $ суммируемы на $[0,T].$ Ниже мы воспользуемся результатами \\cite{M1977, AMR1991, M2003} о представлении решений системы \\eqref{6}. Однородная система \\eqref{6} ($f(t)=0,\\,t\\in[0,T]$) имеет фундаментальную $(n\\times n)$-матрицу $X(t)$: $$ X(t)\\;=\\;E_n\\;+\\;Y(t), $$ где $E_n$ --- единичная $(n \\times n)$-матрица, каждый столбец $y_i(t)$ $(n \\times n)$-матрицы $Y(t)$ является единственным решением задачи Коши $$ \\dot y(t)=\\int_0^t K(t,s)\\dot v (s)\\;ds\\;+\\;{a}_i(t),\\;y(0)=0\\;,\\,\\,t \\in [0,T], $$ где ${a}_i(t)$ --- $i$-й столбец матрицы ${A}.$ Решение системы \\eqref{6} с начальным условием $x(0)=0$ имеет представление $$ x(t)\\;=\\;(Cf)(t)\\;=\\;\\int ^t_0 C(t,s)f(s)\\,ds $$ где $C(t,s)$ --- матрица Коши \\cite{M1977} оператора ${\\cal{L}}.$ Эта матрица может быть определена (и~построена) как решение системы $$ \\frac{\\partial}{ \\partial t} C(t,s)\\;=\\;\\int ^t_s K(t,\\tau)\\frac{\\partial}{ \\partial \\tau} C(\\tau,s)\\,d\\tau\\;+\\;K(t,s),\\;0\\leq s \\leq t \\leq T, $$ с условием $C(s,s)=E_n.$ Отметим, что для некоторых классов систем \\eqref{6} матрица Коши может быть построена в явном виде \\cite{M2019}. Свойства матрицы Коши, используемые ниже, подробно исследованы в \\cite{M2003}. Матрица $C(t,s)$ выражается в терминах резольвентного ядра $R(t,s),$ соответствующего ядру $K(t,s)$: \\begin{equation} \\label{7} C(t,s)\\;=\\;E_n\\;+\\; \\int ^t_s R(\\tau,s)\\,d\\tau. \\end{equation} Общее решение системы \\eqref{6} имеет вид \\begin{equation} \\label{8} x(t)\\;=\\;X(t)\\alpha\\;+\\;\\int ^t_0 C(t,s)f(s)\\,ds, \\end{equation} где $\\alpha \\in R^{n}$ --- вектор произвольных постоянных. % Перед командой \\section{.....} \\setcounter{Theorem}{0} \\setcounter{Lemma}{0} \\setcounter{Corollary}{0} \\setcounter{Assertion}{0} \\setcounter{Definition}{0} \\setcounter{Remark}{0} \\setcounter{Example}{0} \\setcounter{Proposition}{0} \\setcounter{Condition}{0} \\setcounter{Property}{0} \\setcounter{Question}{0} \\setcounter{equation}{0} \\section{Оценка значений функционалов} Напомним общий вид линейного ограниченного вектор-функционала $\\ell :AC^n[0,T] \\to R^{N_1}$: \\begin{equation} \\label{8} \\ell x = \\int_0^T \\Phi(s)\\dot{x}(s)\\,ds+\\Psi x(0). \\end{equation} Здесь $\\Psi$ --- постоянная $(N_1\\times n)$-матрица, $\\Phi$ --- $(N_1\\times n)$-матрица с измеримыми и ограниченными в существенном на $[0,\\,T]$ элементами. Будем оценивать значения $\\ell x$ на решениях системы \\eqref{6}, удовлетворяющих начальному условию $x(0)=0$ (в силу линейности задачи это не ограничивает общности, но сокращает выкладки), на множестве правых частей $f,$ удовлетворяющих условию \\eqref{3}. Для того, чтобы воспользоваться упомянутой выше Теоремой 7.1 \\cite[p.~269]{KrNu1977}, следует получить явное представление для $\\ell x = \\ell C f $ с использованием \\eqref{8}. Заметим, что интегральность такого представления следует из общего вида линейного ограниченного вектор-функционала, определенного на пространстве $L^n[0,T],$ однако конструктивное решение поставленной задачи требует явного выражения для элементов моментной матрицы $M(t).$ Сформулируем результат в виде следующей леммы. \\begin{Lemma} Имеет место представление \\begin{equation} \\label{9} \\ell C f = \\int_0^T\\,M(t)\\,f(t)\\,dt, \\end{equation} где $(N_1 \\times n)$-матрица $M(t)$ определяется равенством \\begin{equation} \\label{10} M(t)\\; =\\;\\Phi(t)\\;+\\; \\int_t^T \\Phi(t) \\frac{\\partial}{ \\partial \\tau} C(\\tau,t) \\,d\\tau. \\end{equation} \\end{Lemma} \\proof Имеем $$ \\ell C f =\\int_0^T\\,\\Phi(t)\\,\\dot{x}(t)\\,dt = \\int_0^T\\,\\Phi(t)\\,f(t)\\,dt + \\int_0^T\\,\\Phi(t)\\int_0^t \\frac{\\partial}{ \\partial t} C(t,s)\\,dt\\,f(s)\\,ds = $$ $$ =\\int_0^T\\,\\Phi(t)\\,f(t)\\,dt + \\int_0^T\\,\\int_s^t\\,\\Phi(t)\\, \\frac{\\partial}{ \\partial t} C(t,s)\\,dt\\,f(s)\\,ds = $$ $$ =\\int_0^T\\,[\\,\\Phi(t)\\,+\\,\\int_t^T\\,\\Phi(s)\\, \\frac{\\partial}{ \\partial s} C(s,t)\\,ds\\,]\\,f(t)\\,dt. $$ В процессе преобразований обоснованность смены порядка интегрирования в повторных интегралах следует из свойств матрицы Коши, -- см. \\cite[Теорема 2.3, с.~53 ]{M2003}. \\hfill$\\square$ Ниже всюду будем предполагать, что элементы матрицы $M(t)$ кусочно непрерывны на $[0,T].$ Отметим, что это условие выполнено для многоточечных и интегральных функционалов, а также для их линейных комбинаций. Для фиксированного $\\mu \\in R^{N_1}$ и фиксированного $t \\in [0,T]$ определим $w(t,\\mu)$ равенством \\begin{equation} \\label{12} w(t, \\mu)\\;=\\;argmax(\\mu^{\\prime} M(t)v: {v \\in {\\mathcal{V}}}) \\end{equation} ($(\\cdot)^{\\prime}$ -- символ транспонирования). Без ограничения общности будем считать, что равенство \\eqref{12} определяет $w(t, \\mu)$ (угловую точку многогранника $\\mathcal V$) однозначно (в противном случае под $w(t, \\mu)$ можно понимать фиксированную выпуклую комбинацию всех угловых точек, доставляющих функционалу $ v \\to \\mu^{\\prime} M(t)v$ одно и то же экстремальное значение). Зафиксируем набор векторов $\\mu_k,$ $k = 1,\\dots,K.$ Пусть, далее, упорядоченный набор точек $t_j,\\,j = 0,\\dots,J,\\,0 = t_0 < t_1 \\leq \\dots \\leq t_J = T$ состоит из точек непрерывности моментной матрицы $M(t)$ и обладает свойством $\\delta$-мажорирования интеграла: \\begin{equation} \\label{13} \\int_0^T\\mu_k^{\\prime} \\, M(t)\\, w(t,\\mu_k)\\,dt\\, \\leq \\, \\int_0^T \\mu_k^{\\prime} \\, M(t) \\sum_{j=1}^J \\chi_{[t_{j-1}, t_j)}(t) w(t_j,\\mu_k)\\,dt\\,+\\,\\delta\\, = \\, q_k,\\; k = 1,\\dots,K. \\end{equation} Здесь и ниже $\\chi_{A}(t)$ --- характеристическая функция множества $A.$ \\begin{Theorem}\\label{t2.1} Какой бы ни была суммируемая функция $f,$ удовлетворяющая условиям \\eqref{3} почти всюду на $[0,T],$ для соответствующего решения $x$ системы \\eqref{6} значения $\\ell x$ принадлежат многогранному множеству точек $\\rho \\in R^{N_1},$ которое определяется неравенствами \\begin{equation} \\label{14} \\mu_k^{\\prime} \\rho \\leq q_k,\\, k = 1,\\dots,K. \\end{equation} \\end{Theorem} \\proof В силу Теоремы 7.1 \\cite[p.~269]{KrNu1977} множество значений интеграла $\\int_0^T M(t) f(t)$ на всех $f,$ удовлетворяющих неравенствам \\eqref{3}, исчерпывается точками $\\rho \\in R^{N_1},$ для которых неравенство \\begin{equation} \\label{15} \\mu^{\\prime} \\rho \\leq \\,\\int_0^T\\mu^{\\prime} \\, M(t)\\, w(t,\\mu)\\,dt\\ \\end{equation} выполняется для всех $\\mu \\in R^{N_1}.$ По определению значений $q_k$ это множество является подмножеством многогранного множества \\eqref{14}. \\hfill $\\square$ % Перед командой \\section{.....} \\setcounter{Theorem}{0} \\setcounter{Lemma}{0} \\setcounter{Corollary}{0} \\setcounter{Assertion}{0} \\setcounter{Definition}{0} \\setcounter{Remark}{0} \\setcounter{Example}{0} \\setcounter{Proposition}{0} \\setcounter{Condition}{0} \\setcounter{Property}{0} \\setcounter{Question}{0} \\setcounter{equation}{0} \\section{Примеры} \\begin{Example} Рассмотрим двумерную систему с постоянным запаздыванием \\begin{equation} \\label{30} \\left. \\begin{aligned} \\dot x_1 (t)\\;-\\;x_2(t-1)\\;=\\; f_1(t),\\\\ \\dot x_2 (t)\\;\\;\\;+\\;\\;\\;x_2(t)\\;\\;\\;=\\; f_2(t),\\\\ \\end{aligned} \\right. \\;\\;\\;t \\in [0, 3], \\end{equation} где $x_2(s)\\;=\\;0,$ если $\\;s<0,$ с начальными условиями \\begin{equation} \\label{31} x_1(0)\\;=\\;0,\\;\\;x_2(0)\\;=\\;0. \\end{equation} Информация о правой части системы исчерпывается следующими ограничениями: \\begin{equation} \\label{32} \\left. \\begin{aligned} 0.1\\,\\leq \\,f_1(t)\\, \\leq\\,0.1,\\;\\;0.1\\,\\leq f_2(t)\\,\\leq\\,0.2,\\; f_2(t)\\,\\geq \\,-2 f_1(t),\\;t \\in [0, 3];\\\\ f_2(t)\\;\\geq \\;-2 f_1(t),\\; f_2(t) \\geq \\;0.1 + f_1(t),\\;t\\, \\in [0, 3];f_1(t) = 0,\\;t \\in [0, 1].\\\\ \\end{aligned} \\right. \\end{equation} Неравенства в \\eqref{32} определяют многоугольник, изображенный на рис. 1. \\begin{center} \\includegraphics[width=0.25\\textwidth]{backups-1.eps} \\textbf{Рис. 1.} Ограничения-неравенства на правую часть \\end{center} Оценим терминальные значения компонент решения задачи \\eqref{30}--\\eqref{31} при произвольной правой части $f$ с условиями \\eqref{32}. Таким образом, в данном случае $\\ell_1 x \\equiv x_1(3),$ $\\ell_2 x \\equiv x_2(3).$ Для рассматриваемой системы имеем \\begin{equation} \\label{33} C(t,s)\\,=\\,\\left( \\begin {array}{ll} 1 & \\;\\;\\;\\int^t_s \\chi_{[1, 3]}(\\tau)\\,\\chi_{[0,\\tau -1]}(s)\\, {\\rm exp}\\,(1-\\tau+s)\\,d\\tau \\vspace{.5cm}\\\\ 0 & \\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;\\;{\\rm }\\,{\\rm exp}(s-t) \\\\ \\end {array} \\right). \\end{equation} Найдем элементы моментной матрицы: $$ \\ell_1 x = x_1(3) = \\int_0^3\\,C_{11}(3,t) f_1(t)\\,dt \\; +\\; \\int_0^3\\,C_{12}(3,t) f_2(t)\\,dt\\;= $$ $$ = \\int_0^3\\,\\chi_{[2, 3]}(t) f_1(t)\\,dt \\; +\\; \\int_0^3\\,\\chi_{[0, 2]}(t) [1 - exp(t-2)] f_2(t)\\,dt; $$ $$ \\ell_2 x = x_2(3) = \\int_0^3\\,C_{21}(3,t) f_1(t)\\,dt \\; +\\; \\int_0^3\\,C_{22}(3,t) f_2(t)\\,dt\\;= $$ $$ =\\;\\; 0 \\; +\\; \\int_0^3\\,exp(t-3) f_2(t)\\,dt. $$ Таким образом, $$ M_{11}(t) = \\chi_{[2, 3]}(t),\\;M_{12}(t) = \\chi_{[0, 2]}(t) [1 - exp(t-2)],\\;M_{21}(t) = 0,\\;M_{22}(t) = exp(t-3). $$ Применяя Теорему \\ref{t2.1} и реализуя предлагаемый ею алгоритм, основанный на решении $K \\cdot J$ задач линейного программирования, при $\\mu_j = col(sin(2\\pi(j-1)/K),\\,cos(2\\pi(j-1)/K)),$ $K=16,$ $J=32,$ и выбирая в качестве $0.01$-мажорирующего набора точек равномерную сетку с шагом $3/32,$ получаем оценку сверху для множества значений $(x_1(3),x_2(3)).$ Множество этих значений находится в многоугольнике, показанном на рис. 2. Алгоритм реализован с использованием свободно распространяемой версии системы аналитических вычислений Maple. \\begin{center} \\includegraphics[width=0.4\\textwidth]{backups-6.eps} \\textbf{Рис. 2.} Оценка множества терминальных значений при $K=16$ \\end{center} При необходимости эта оценка может быть уточнена, вариант оценки при $K=32$ показан на рис. 3. \\begin{center} \\includegraphics[width=0.4\\textwidth]{backups-8.eps} \\textbf{Рис. 3.} Оценка множества терминальных значений при $K=32$ \\end{center} \\end{Example} \\begin{Remark} Отметим, что в некоторых случаях предлагаемые оценки позволяют установить положительность значений компонент оцениваемого вектор-функ\\-ци\\-о\\-на\\-ла в условия отсутствия монотонности операторов или положительности правых частей системы. Так, в рассматриваемом примере компонента $f_1(t)$ может принимать отрицательные значения (см.~рис. 1), но терминальные значения обеих компонент решения положительны. \\end{Remark} \\begin{Example} В этом примере для задачи \\eqref{30}--\\eqref{31} мы получим оценку значений вектор-функционала $\\ell$ с компонентами $$ \\ell_1 x \\equiv \\int_0^3\\,t x_1(t)\\,dt \\;\\;+\\;\\;x_2(3),\\;\\; \\ell_2 x \\equiv x_1(3) \\;\\;+\\;\\;\\int_0^3\\,x_2(t)\\,dt $$ при следующих ограничениях на правую часть $f(t)$: \\begin{equation} \\label{34} \\left. \\begin{aligned} 0.1\\,\\leq \\,f_1(t)\\, \\leq\\,0.1,\\;\\;0.1\\,\\leq f_2(t)\\,\\leq\\,0.2,\\;f_2(t)\\;\\geq \\;-2 f_1(t), \\\\ f_2(t)\\, \\geq \\,0.1\\,+\\, f_1(t),\\;f_1(t)\\,+\\, f_2(t)\\, \\leq 0.2,\\;\\;t \\in [0, 3].\\;\\;\\;\\;\\\\ \\end{aligned} \\right. \\end{equation} Многоугольник, определяемый неравенствами \\eqref{34}, показан на рис. 4. \\begin{center} \\includegraphics[width=0.25\\textwidth]{backups-12.eps} \\textbf{Рис. 4.} Ограничения-неравенства на правую часть \\end{center} Используя матрицу Коши \\eqref{33}, после элементарных преобразований получаем для $\\ell_1 x$ и $\\ell_1 x$: $$ \\ell_1 x = \\int_0^3 0.5 (9-t^2) f_1(t)\\,dt\\;+\\; \\int_0^3\\chi_{[0, 2]}(t) [ 0.5 (9-t^2) + 4 exp(t-2) - t( e + 1) + exp(t-3)] f_2(t)\\,dt, $$ $$ \\ell_2 x = \\int_0^3 f_1(t)\\,dt\\;+\\; \\int_0^3[\\chi_{[0, 2]}(t) (1 - exp(t-2)) + exp(t) - exp(t-3) ] f_2(t)]\\,dt. $$ Эти равенства определяют элементы моментной матрицы $M(t)$: $$ M_{11}(t) = 0.5 (9-t^2),\\;M_{12}(t) = \\chi_{[0, 2]}(t) [\\, 0.5 (9-t^2) + 4 exp(t-2) - (t + 1)e + exp(t-3)\\,],\\; $$ $$ M_{21}(t) = 1,\\;M_{22}(t) = \\chi_{[0, 2]}(t) (1 - exp(t-2) ) + exp(t) - exp(t-3) . $$ Многоугольник, содержащий все возможные значения компонент вектор-функ\\-цио\\-нала $\\ell=col(\\ell_1,\\ell_2),$ показан на рис. 5. \\begin{center} \\includegraphics[width=0.35\\textwidth]{backups-11.eps} \\textbf{Рис. 5.} Оценка значений вектор-функционала \\end{center} \\end{Example}
×

About the authors

Vladimir P. Maksimov

Perm State National Research University

Email: maksimov@econ.psu.ru
Doctor of Physics and Mathematics, Professor of the Information Systems and Mathematical Methods in Economics Department 15 Bukirev St., Perm 614990, Russian Federation

References

  1. N. V. Azbelev, L. F. Rakhmatullina, “Theory of linear abstract functional differential equations and applications”, Memoirs on Differential Equations and Mathematical Physics, 8 (1996), 1-102.
  2. Н. В. Азбелев, В. П. Максимов, Л. Ф. Рахматуллина, Введение в теорию функционально-дифференциальных уравнений, Наука, М., 1991.
  3. Н. В. Азбелев, В. П. Максимов, Л. Ф. Рахматуллина, Элементы современной теории функционально-дифференциальных уравнений. Методы и приложения, Институт компьютерных исследований, М., 2002.
  4. N. V. Azbelev, V.P. Maksimov and L. F. Rakhmatullina, Introduction to the Theory of Functional Differential Equations: Methods and Applications, Hindawi Publishing Corporation, New York-Cairo, 2007.
  5. Н. В. Азбелев, В. П. Максимов, П. М. Симонов, “Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения”, Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2009, №1, 3-23.
  6. A. A. Boichuk, Конструктивные методы анализа краевых задач, Наукова думка, Киев, 1990.
  7. А. И. Булгаков, В. П. Максимов, “Функциональные и функционально-дифференциальные включения с вольтерровыми операторами”, Дифференциальные уравнения, 17:8 (1981), 1362-1374.
  8. M. G. Krein, A. A. Nudelman, The Markov Moment Problem and Extremal Problems, American Mathematical Society, New York, 1977.
  9. В. П. Максимов, “О формуле Коши для функционально-дифференциального уравнения”, Дифференциальные уравнения, 13:4 (1977), 601-606.
  10. В. П. Максимов, Вопросы общей теории функционально-дифференциальных уравнений, Изд-во Перм. ун-та, Пермь, 2003.
  11. V.P. Maksimov, “Theory of functional differential equations and some problems in economic dynamics”, Proceedings of the Conference on Differential and Difference Equations and Applications, eds. R. Agarwal, K. Perera, 2006, 757-765.
  12. V.P. Maksimov, “Linear overdetermined boundary value problems in Hilbert space”, Boundary Value Problems, 140 (2014).
  13. V.P. Maksimov, “On unreachable values of boundary functionals for overdetermined boundary value problems with constraints”, International Workshop QUALITDE - 2018, International Workshop QUALITDE -2018 (Tbilisi State University, Tbilisi, December 1-3, 2018), Tbilisi State University, Tbilisi, 2018, 127-131.
  14. V.P. Maksimov, A. N. Rumyantsev, “Boundary value problems and problems of pulse control in economic dynamics: constructive study”, Russian Mathematics (Izv.VUZ), 37:5 (1993), 48-62.
  15. В. П. Максимов, “К вопросу о построении и оценках матрицы Коши для систем с последействием”, Труды института математики и механики УрО РАН, 25:3 (2019), 153-162.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».