Semilocal Convergence of the Extension of Chun's Method

[EN] In this work, we use the technique of recurrence relations to prove the semilocal convergence in Banach spaces of the multidimensional extension of Chun's iterative method. This is an iterative method of fourth order, that can be transferred to the multivariable case by using the divided difference operator. We obtain the domain of existence and uniqueness by taking a suitable starting point and imposing a Lipschitz condition to the first Frechet derivative in the whole domain. Moreover, we apply the theoretical results obtained to a nonlinear integral equation of Hammerstein type, showing the applicability of our results.This research was supported by PGC2018-095896-B-C22 (MCIU/AEI/FEDER, UE) and FONDOCYT 027-2018 Republica Dominicana.Cordero Barbero, A.; Maimó, JG.; Martínez Molada, E.; Torregrosa Sánchez, JR.; Vassileva, MP. (2021). Semilocal Convergence of the Extension of Chun's Method. Axioms. 10(3):1-11. https://doi.org/10.3390/axioms10030161S11110

Estudio sobre convergencia y dinámica de los métodos de Newton, Stirling y alto orden

Las matemáticas, desde el origen de esta ciencia, han estado al servicio de la sociedad tratando de dar respuesta a los problemas que surgían. Hoy en día sigue siendo así, el desarrollo de las matemáticas está ligado a la demanda de otras ciencias que necesitan dar solución a situaciones concretas y reales. La mayoría de los problemas de ciencia e ingeniería no pueden resolverse usando ecuaciones lineales, es por tanto que hay que recurrir a las ecuaciones no lineales para modelizar dichos problemas (Amat, 2008; véase también Argyros y Magreñán, 2017, 2018), entre otros. El conflicto que presentan las ecuaciones no lineales es que solo en unos pocos casos es posible encontrar una solución única, por tanto, en la mayor parte de los casos, para resolverlas hay que recurrir a los métodos iterativos. Los métodos iterativos generan, a partir de un punto inicial, una sucesión que puede converger o no a la solución

Métodos iterativos para la resolución de problemas aplicados transformados a sistemas no lineales

[ES] La resolución de ecuaciones y sistemas no lineales es un tema de gran interés teórico-práctico, pues muchos modelos matemáticos de la ciencia o de la industria se expresan mediante sistemas no lineales o ecuaciones diferenciales o integrales que, mediante técnicas de discretización, dan lugar a dichos sistemas. Dado que generalmente es difícil, si no imposible, resolver analíticamente las ecuaciones no lineales, la herramienta más extendida son los métodos iterativos, que tratan de obtener aproximaciones cada vez más precisas de las soluciones partiendo de determinadas estimaciones iniciales. Existe una variada literatura sobre los métodos iterativos para resolver ecuaciones y sistemas, que abarca conceptos como, eficiencia, optimalidad, estabilidad, entre otros importantes temas. En este estudio obtenemos nuevos métodos iterativos que mejoran algunos conocidos en términos de orden o eficiencia, es decir que obtienen mejores aproximaciones con menor coste computacional. La convergencia de los métodos iterativos suele estudiarse desde el punto de vista local. Esto significa que se obtienen resultados de convergencia imponiendo condiciones a la ecuación en un entorno de la solución. Obviamente, estos resultados no son aplicables si no la conocemos. Otro punto de vista, que abordamos en este trabajo, es el estudio semilocal que, imponiendo condiciones en un entorno de la estimación inicial, proporciona un entorno de dicho punto que contiene la solución y garantiza la convergencia del método iterativo a la misma. Finalmente, desde un punto de vista global, estudiamos el comportamiento de los métodos iterativos en función de la estimación inicial, mediante el estudio de la dinámica de las funciones racionales asociadas a estos métodos. La presente memoria recoge los resultados de varios artículos de nuestra autoría, en los que se tratan distintos aspectos de la materia, como son, las peculiaridades de la convergencia en el caso de raíces múltiples, la posibilidad de aumentar el orden de un método óptimo de orden cuatro a orden ocho, manteniendo la optimalidad en el caso de raíces múltiples, el estudio de la convergencia semilocal en un método de alto orden, así como el comportamiento dinámico de algunos métodos iterativos.[CA] La resolució d'equacions i sistemes no lineals és un tema de gran interés teoricopràctic, perquè molts models matemàtics de la ciència o de la indústria s'expressen mitjançant sistemes no lineals o equacions diferencials o integrals que, mitjançant tècniques de discretizació, donen lloc a aquests sistemes. Atés que generalment és difícil, si no impossible, resoldre analíticament les equacions no lineals, l'eina més estesa són els mètodes iteratius, que tracten d'obtindre aproximacions cada vegada més precises de les solucions partint de determinades estimacions inicials. Existeix una variada literatura sobre els mètodes iteratius per a resoldre equacions i sistemes, que abasta conceptes com ordre d'aproximació, eficiència, optimalitat, estabilitat, entre altres importants temes. En aquest estudi obtenim nous mètodes iteratius que milloren alguns coneguts en termes d'ordre o eficiència, és a dir que obtenen millors aproximacions amb menor cost computacional. La convergència dels mètodes iteratius sol estudiar-se des del punt de vista local. Això significa que s'obtenen resultats de convergència imposant condicions a l'equació en un entorn de la solució. Òbviament, aquests resultats no són aplicables si no la coneixem. Un altre punt de vista, que abordem en aquest treball, és l'estudi semilocal que, imposant condicions en un entorn de l'estimació inicial, proporciona un entorn d'aquest punt que conté la solució i garanteix la convergència del mètode iteratiu a aquesta. Finalment, des d'un punt de vista global, estudiem el comportament dels mètodes iteratius en funció de l'estimació inicial, mitjançant l'estudi de la dinàmica de les funcions racionals associades a aquests mètodes. La present memòria recull els resultats de diversos articles de la nostra autoria, en els quals es tracten diferents aspectes de la matèria, com són, les peculiaritats de la convergència en el cas d'arrels múltiples, la possibilitat d'augmentar l'ordre d'un mètode òptim d'ordre quatre a ordre huit, mantenint l'optimalitat en el cas d'arrels múltiples, l'estudi de la convergència semilocal en un mètode d'alt ordre, així com el comportament dinàmic d'alguns mètodes iteratius.[EN] The resolution of nonlinear equations and systems is a subject of great theoretical and practical interest, since many mathematical models in science or industry are expressed through nonlinear systems or differential or integral equations that, by means of discretization techniques, give rise to such systems. Since it is generally difficult, if not impossible, to solve nonlinear equations analytically, the most widely used tool is iterative methods, which try to obtain increasingly precise approximations of the solutions based on certain initial estimates. There is a varied literature on iterative methods for solving equations and systems, which covers concepts of order of approximation, efficiency, optimality, stability, among other important topics. In this study we obtain new iterative methods that improve some known ones in terms of order or efficiency, that is, they obtain better approximations with lower computational cost. The convergence of iterative methods is usually studied locally. This means that convergence results are obtained by imposing conditions on the equation in a neighbourhood of the solution. Obviously, these results are not applicable if we do not know it. Another point of view, which we address in this work, is the semilocal study that, by imposing conditions in a neighbourhood of the initial estimation, provides an environment of this point that contains the solution and guarantees the convergence of the iterative method to it. Finally, from a global point of view, we study the behaviour of iterative methods as a function of the initial estimation, by studying the dynamics of the rational functions associated with these methods. This report collects the results of several articles of our authorship, in which different aspects of the matter are dealt with, such as the peculiarities of convergence in the case of multiple roots, the possibility of increasing the order of an optimal method from order four to order eight, maintaining optimality in the case of multiple roots, the study of semilocal convergence in a high-order method, as well as the dynamic behaviour of some iterative methods.Cevallos Alarcón, FA. (2023). Métodos iterativos para la resolución de problemas aplicados transformados a sistemas no lineales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19349

Systems Analysis in Forestry and Forest Industries

The purpose of this book is to present a variety of articles revealing the state of the art of applications of systems analysis techniques to problems of the forest sector. Such applications cover a vast range of issues in forestry and the forest industry. They include the dynamics of the forest ecosystem, optimal forest management, the roundwood market, forest industrial strategy, regional and national forest sector policy as well as international trade in forest products. Forest industrial applications at mill level, such as optimal paper trimming, cutting, and production scheduling, are however, excluded