Existence results for nonlocal Hilfer-type boundary value problems
Date
2023
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
King Abdulaziz University
Abstract
In this thesis, we have studied some nonlocal nonlinear boundary value problems
involving Hilfer fractional derivative operators. As a first problem, we investigated the
existence and uniqueness of solutions for a nonlinear Hilfer-type boundary value problem
with mixed nonlinearities equipped with integral-multipoint boundary conditions. In the
second problem, we extended our study of the first problem to its multivalued variant. The
third problem was devoted to the investigation of a nonlinear coupled system of Hilfer
fractional differential equations involving Riemann-Liouville mixed operators with
nonlocal integro-multipoint boundary conditions. In the last problem, we discussed the
existence and Ulam-Hyers stability of solutions for a coupled system of sequential Hilfer
fractional differential equations with integro-multistrip-multipoint boundary conditions.
The work accomplished in this thesis produced three research articles published in ISI
journals: AIMS MATHEMATICS, QUALITATIVE THEORY OF DYNAMICAL
SYSTEMs, and FILOMAT.
The study of the problems considered in this thesis was based on the tools of modern
analysis such as Banach contraction mapping principle, Krasnosel’skii’s fixed point
theorem, Leray-Schauder nonlinear alternative, and some fixed point theorem for
multivalued maps.
Description
في هذه الاطروحة قمنا بدراسة بعض مسائل القيم الحدية غير الخطية وغير المحلية والتي تتضمن مؤثرات تفاضلية كسرية من نوع هيلفر. في المسالة الاولى قمنا بدراسة وجود ووحدانية الحل لمسألة القيم الحدية غير الخطية من نوع هيلفر ذات الشروط الحدية التكاملية غير المحلية متعددة النقاط. في المسألة الثانية قمنا بتعميم المسألة الأولى لمسألة احتوائية لمتغير متعدد القيم بنفس الشروط بينما المسألة الثالثة كرست لدراسة نظام معادلات هيلفر التفاضلية الكسرية المزدوجة غيرالخطية المتضمنة لمؤثرات ريمان – ليوفيل اليمنى واليسرى ذات الشروط الحدية التفاضلية التكاملية متعددة النقاط غير المحلية بينما في المسألة الاخيرة درسنا وجود ووحدانية الحل واستقراره من نوع )أولام-هايرز( لنظام المعادلات التفاضلية الكسرية المتتالية المزدوجة من نوع هيلفر ذات الشروط الحدية التكاملية التفاضلية متعددة النقاط والشرائح. النتائج الموجودة في هذه الرسالة نتج عنها ثلاثة أوراق علمية منشورة في
ISI journals : AIMS MATHEMATICS , QUALITATIVE THEORY of DYNAMICAL SYSTEMS and
. FILOMAT
دراسة المسائل السابقة كانت باستخدام مفاهيم التحليل المتقدم ونظريات النقطة الثابتة مثل نظرية باناخ للمؤثر المتقلص ونظرية كرازنوسلسكي و نظرية ليراي شاودر وعدة نظريات أخرى للمؤثر الاحادي ومتعدد القيم
Keywords
Hilfer type fractional derivative, Ulam-Hyers stability, nonlocal multi point boundary conditions, existence, fixed point, المشتقة الكسرية من نوع هيلفر, الاستقرار من نوع أولام-هايرز, الشروط الحدية غير المحلية متعددة النقاط, الوجود, النقاط الثابتة