در این پایان نامه، روش موجک سینوسی و کسینوسی برای حل معادله ی انتگرو-دیفرانسیل فردهلم غیر خطی نوع دوم از مرتبه کسری با شرایط اولیه ارائه شده است که مشتق این معادله از نوع مشتق کسری کاپوتو می باشد. یک مجموعه از موجک های سینوسی و کسینوسی به عنوان پایه هایی برای تقریب جواب در نظر گرفته شده است. رابطه بین توابع بلاک-پالس و موجک سینوسی و کسینوسی به دست آورده می شود، سپس توابع موجود در معادله به صورت ترکیب خطی از توابع پایه ای موجک سینوسی و کسینوسی در نظر گرفته می شود. در نهایت یک دستگاه معادلات غیر خطی حاصل خواهد شد که با روش تکراری نیوتن حل می شود. مشخصه اصلی این روش استفاده از ماتریس عملیاتی انتگرال به منظور حذف عملگر انتگرال در معادله می باشد. در پایان نتایج عددی حاصل از این روش ارائه شده است.

در این پایان نامه حل تقریبی معادلات انتگرال دو بعدی فردهلم و ولترای خطی و غیر خطی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور از تابع پایه شعاعی مولتی کوادریک که یکی از انواع توابع برای تقریب می باشد, استفاده شده است. ابتدا روش هایی برای انتخاب پارامتر شکل بهینه ی موجود در تابع مولتی کوادریک بیان شده و سپس از روش هم محلی مبتنی بر توابع پایه شعاعی با گره های گاوس-لوباتو برای تقریب جواب معادلات انتگرال بهره گرفته شده است. در نهایت, این روش برای دو دسته از معادلات انتگرال خطی و غیر خطی به کار گرفته شده و مقدار بهینه ی پارامتر شکل نیز برای مثال های مرتبط تخمین زده شده است.

در این پایان نامه، برای حل مسأله مقدار مرزی مرتبه چهارم در حالت خطی و غیرخطی به بحث در مورد روش گالرکین با استفاده از توابع پایه سینک می پردازیم. روش سینک را بر پایه هر دو نوع تبدیل نمایی یگانه و دوگانه برای شرایط مرزی همگن و ناهمگن به کار خواهیم برد. همگرایی روش را به صورت تحلیلی بررسی کرده و نشان می دهیم مرتبه همگرایی مبتنی بر تبدیل نمایی یگانه به صورت o(e^(-k?n) ) می باشد، و هم چنین مرتبه همگرایی مبتنی بر تبدیل نمایی دوگانه به صورتo(e^((-kn)?logn) ) است، که در آن k مستقل از n می باشد. در نهایت با حل چند مثال از مسأله مقدار مرزی دقت و کارایی و هم چنین نمایی بودن مرتبه همگرایی روش را به صورت عددی بررسی می کنیم.

جواب تحلیلی بیشتر معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری بر حسب تابع میتاگ-لفلر بیان می شود. یک رده ی توانا از روش ها برای محاسبه ی توابع خاص و به ویژه تابع میتاگ-لفلر بر پایه ی وارونه سازی عددی تبدیل لاپلاس است. این کار با انتخاب یک مسیر مناسب مانند سهمی برای انتگرال برامویچ و استفاده از کوادراتورهای عددی انجام می شود. انتخاب بهینه از پارامترهای گسسته سازی بسیار با اهمیت است. تحلیل خطای این روش نشان می دهد که تحت شرایط خاص، همگرایی خطا نمایی می باشد‎.

در این پایان نامه، ابتدا یک مسئله منظم استورم?لیوویل کسری مورد بررسی قرار می گیرد. ویژه جواب های این مسئله توابع غیرچندجمله ای به نام چندجمله ایهای کسری ژاکوبی هستند. این ویژه تابع ها نسبت به تابع وزن معادله استورم?لیوویل متعامد می باشند. روش هم مکانی طیفی با دقت نمایی برای حل مسائل مستقل از زمان و وابسته به زمان شامل معادلات دیفرانسیل جزئی با مشتق مرتبه کسری به کار می رود.