I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o be r   2 01 9 ,   pp .   292 ~ 298   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp 292 - 298             29 2       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   N u m e r i c a l   so l u t i o n   f o r   a   n e w   f u z z y   t r a n s f o r m   o f   h y p e r b o l i c   g o u r sa t   p a r t i a l   d i f f e r e n t i a l   e q u a t i o n       N u r   S yaz an S ah a r i z an ,   N u r n ad i ah   Zam r i   F a c ul t y   o f   I nf o r m a t i c s   a nd   C o m put i ng ,   U ni v e r s i t i   S u l t a n   Z a i na l   A bi di n ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J a 25 ,   2 019   R e v i s e A pr   20 ,   2019   A c c e pt e M a y   5,   201 9       T he   m a i n   o bj e c t i v e   o f   t h i s   p a pe r   i s   t o   pr e s e nt   a   ne w   num e r i c a l   m e t ho w i t ut i l i z a t i o n   o f   f uz z y   t r a n s f o r m   i n   o r de r   t o   s o l v e   v a r i o us   e ng i ne e r i ng   p r o bl e m s   t ha t   r e pr e s e n t e by   h y pe r bo l i c   G o ur s a t   pa r t i a l   di f f e r e nt i c a l   e qua t i o ( P D E ) .   T he   a ppl i c a t i o o f   di f f e r e nt i a l   e qua t i o ns   a r e   w i de l y   us e f o r   m o de l l i ng   phy s i c a l   phe no m e na .   T he r e   a r e   m a ny   c o m pl i c a t e a nd  dy na m i c   phy s i c a l   pr o bl e m s   i nv o l v e i n   d e v e l o pi ng   a   d i f f e r e nt i a l   e qu a t i o w i t h   h i g a c c ur a c y .   S o m e   pr o bl e m s   r e q ui r e s   a   c o m pl e x   a nd   t i m e   c o ns um i ng   a l g o r i t hm s .   Th e r e f o r e ,   t he   a p pl i c a t i o o f   f uz z y   m a t he m a t i c s   s e e m s   t o   be   a ppr o pr i a t e   f o r   s o l v i ng   di f f e r e n t i a l   e q ua t i o ns   due   t o   t he   t r a ns f o r m a t i o o f   di f f e r e n t i a l   e qua t i o ns   t o   t he   a l g e br a i c   e qu a t i o w hi c h   i s   s o l v a bl e .   F ur t he r m o r e ,   de v e l o pm e nt   o f   a   num e r i c a l   m e t ho f o r   s o l v i ng   hy pe r bo l i c   G o ur s a t   P D E   i s   pr e s e n t e d   i t hi s   pa p e r .   T h e   m e t ho a r e   s uppo r t e d   by   num e r i c a l   e xpe r i m e n t   a nd   c o m put a t i o u s i ng   M A T L A B .   T h i s   w i l l   pr o v i de   a   c l e a r   p i c t ur e   t o   t h e   r e s e a r c he r   t o   un de r s t a nd   t he   u t i l i z a t i o o f   f uz z y   t r a ns f o r m   t o   t he   hy pe r bo l i c   Go ur s a t   P D E .   Ke y w or d s :   F uz z y   t ra n s f o r m   G o ur s a t   H y pe r bo l i c   e qua t i o n   N um e ri c a l   P a rt i a l   di f f e r e n t i a l   e qu a t i o n   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   N ur  S y a z a na   S a ha r i z a n ,   F a c ul t y   of   In f o r m a t i c s   a n Co m put i n g ,   U n i v e r s i t i   S ul t a Z a i n a l   A b i di n,     T e r e n gg a n u ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   s y a z a na s a ha r i z a n@ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     R e c e n t l y ,   v a ri o us   t e c hni que s   a n d   m e t h o ha v e   b e e n   de v e l o pe a n d   p r o po s e f o r   t h e   n u m e ri c a l   s o l ut i o o f   o r di n a r y   di f f e r e n t i a l   e qu a t i o n s   a n d   p a rt i a l   di f f e r e n t i a l   e qu a t i o n s .   T h e   h y pe r b o l i c   G o ur s a t   P D E   a ri s e s   i n   l i n e a r   a n d   n o n l i n e a e qua t i o n s   i n v o l v i n g   m i xe d   d e r i v a t i v e s .   R e s e a r c h e r s   e m b a rk  o de v e l o pi n v a ri o us   n u m e r i c a l   m e t h o ds   t o   s o l v e   t h e   p r o b l e m   s uc h   a s   R u n ge   K ut t a   m e t h o [ 1],   T w o   D i m e n s i o n a l   D i f fe r e n t i a l   T r a n s f o r m   M e t h o [2] ,   F i ni t e   D i f fe r e n c e   M e t h o [3 ,   4] ,   V a ri a t i o na l   I t e ra t i o M e t h o [5]   A do m i a n ’s   D e c o m po s i t i o n   M e t h o [6]   a n E xp l i c i t   N u m e ri c a l   S c h e m e   [ 7].     F uz z y   t r a n s f o r m   ha s   b e e n   ut i l i z e a n i nt r o duc e a s   a a ppr o xi m a t i o n   m e t h o i n   o r de r   t o   s o l ve   v a r i o us   di f f e r e n t i a l   e qua t i o i n c l ud i n o r di na r y   di ff e r e n t i a l   e qua t i o n   a n p a rt i a l   d i f fe r e nt i a l   e qu a t i o n   [ 8 - 15] .   It   ha s   b e e n   de m o n s t ra t e t ha t   i f   t h e   f un c t i o n s   a r e   r e pl a c e by  a n   a pp r o xi m a t i o n   s c h e m e ,   a t   s o m e   po i nt   w h e r e   c o m pl e c o m put a t i o n   a ppe a r,   i t   c a b e   s i m p l i f i e by   f uz z y   a ppr o xi m a t i o n   m e t h o d.     T h e   m a i i de a   o f   t h i s   p a pe r   i s   t o   a ppl y   t h e   f uz z y   t ra n s f o r m   a t   b o t h   s i de s   o f   G o ur s a t   h y pe r b o l i c   P D E   a n a pp r o xi m a t e   t h e   f u n c t i o n s   us i ng  f i n i t e   d i f fe r e n c e   m e t h o d   a n d   a r i t h m e t i c   m e a n.       2.   P R ELI M I N A R I ES   T h i s   s e c t i o n   i s   d i v i de i n t o   t w o   s ubs e c t i o n s ,   w hi c a r e   f uz z y   t ra n s f o r m   a nd  h y pe r bo l i c   G o ur s a t   pa rt i a l   di f fe r e nt i a e qua t i o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Num e r i c al   s ol u t i on   f or   a   ne w   f uz z y   t r ans f or m   of   h y pe r bo l i c   g our s at   par t i a l     ( Nur   Sy az ana  Sahar i z an )   293   2 . 1 .     Th e   fu z z y   tr an s fo r m   F uz z y   t r a n s f o r m   ha s   b e e i nt r o duc e by   Ir i na   P e r f i l i e v   [16] .   T h e   F u z z y   S e t   T h e o r y   c o n c e pt   by   L o t f i   Z a de [17]   i s   t h e   f unda m e nt a l   o f   de v e l o pm e n t   o f   f uz z y   t ra n s f o r m .   S o m e   b a s i c   de f i ni t i o n s   i s   i n c l ude d   t o   de m o n s t r a t e   t h e   F u z z y   T ra n s f o r m .     D e fi n i t i o n   1   L e t   ) 1 ( i h a x i   b e   n o de s   o n   ] , [ b a   w h e r e   2 , 1 n n a b h   a n n i ,... , 1 .   W e   s a y   t ha t   f uz z y   s e t s   ) ( ) , . . . , ( 1 x A x A n   de f i n e o n   ] , [ b a a r e   b a s i c   f un c t i o n s   a n f o r m   a   f uz z y   pa rt i t i o o f   ] , [ b a i f   t h e   f o l l ow i n c o n d i t i o n s   h o l d   t rue   f o r   e a c h n i ,... , 1 :   , 1 ) ( ], 1 , 0 [ ] , [ : i i i x A b a A   0 ) ( x A i   i f   ) , ( 1 1 i i x x x   w he r e   , , 1 0 b x a x n     ) ( x A i   i s   c on t i nu ous ,   ) ( x A i   i s   s t r i c t l y   i nc r e as e s   on  ] , [ 1 i i x x and   s t r i c t l y   de c r e as e   on   ] , [ 1 i i x x ,   n i i x A 1 1 ) ( ,   f or   a l l   ] , [ b a x ,   ) ( ) ( x x A x x A i i i i ,   f or   a l l   ] , 0 [ h x 2 , 1 ,. .., 2 n n i ,   ) ( ) ( 1 h x A x A i i ,   f or   a l l   ] , [ b h a x 2 , 2 ,..., 2 n n i ,   D e fi n i t i o n   2   L e t   ) ( ) , . . . , ( 1 x A x A n b e   b a s i c   f un c t i o n s   w h i c f o r m   a   f uz z y   pa rt i t i o o n   ] , [ b a .   T h e   n - t upl e   of   r e a l   n u m b e r s   ] , . . . , [ 1 n F F gi v e n   b y     b a i b a i i dx x A dx x A x f F ) ( ) ( ) ( , n i ,..., 1     i s   t h e   d i r e c t   f uz z y   t ra n s f o r m   o f   f un c t i o f   w i t r e s pe c t   t o   ) ( ) , . . . , ( 1 x A x A n .   T h e   ] , . . . , [ 1 n F F a r e   c a l l e d   t h e   c o m po n e n t   o f   F uz z y   T r a n s f o r m .   D e fi n i t i o n   3   L e t   t h e   ] , . . . , [ 1 n F F be   t h e   di r e c t   F u z z y   T r a n s f o r m   o f   f un c t i o f   w i t r e s pe c t   t o       ) ( ) , . . . , ( 1 x A x A n .   H e n c e ,   t h e   f un c t i o n     n i i i F n x A F x f 1 ) ( ) ( ,     i s   c a l l e t h e   i n v e r s e   F uz z y   T ra n s f o r m   o f   f .     D e fi n i t i o n   4   L e t   ) , ( y x f b e   a n   a r b i t ra r y   c o n t i n uo us   f un c t i o o ] , [ ] , [ d c b a D   a nd   r e a l   m a t r i m n ij F f F ] [ ] [ 2   gi v e by     d c b a j i d c b a j i ij d x d y y B x A d x d y y B x A y x f F ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( , m j n i ,..., 1      , ,..., 1     i s   t h e   F u z z y   T r a n s f o r m   o f   f   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   gi v e n   f uz z y   pa r t i t i o n .   T h e   r e a l s   ij F a r e   t h e   c o m po n e n t s   o f   t h e   F uz z y   T r a n s f o r m   o f   f .   In   t h e   n e x t   s e c t i o n ,   a   b ri e f   e xpl a na t i o n   o n   t h e   h y pe r b o l i c   G o ur s a t   p a r t i a l   di f f e r e n t i a l   e qua t i o n   i s   d i s c us s e d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     2 92   -   298   294   2. 2   H yp e r b o l i c   go u r s at  p ar t i al   d i ff e r e n ti a l   e q u ati o n   T h e   G o ur s a t   e qua t i o n   i s   a   s e c o n o r de r   h y pe r b o l i c   P D E   i n v o l v i n t w o   i n de pe n de nt   v a r i a b l e s   x a nd y .   T h e   ge n e ra l   f o r m   o f   t h e   G o u r s a t   p r o b l e m   i s   gi v e n   b y   W a z w a z   [18] .     b y a x u y y u x x u u u u y x g y x y x u y x 0          , 0 ) 0 , 0 ( ) 0 ( ) 0 ( ), ( ) , 0 ( ), ( ) 0 , ( ), , , , , ( ) , ( 2     w h e r e   y x y x u ) , ( 2   i s   t h e   m i xe de r i v a t i v e   i s pa c e x a n d y w h i l e   t h e   t e r m ) , , , , ( y x u u u y x g i s   a   f u n c t i o n   c o n s i s t s   o f   a   c o m b i na t i o o f   t h e   i n de pe n de n t   v a r i a b l e s x a n d y ,   t h e   de pe n de n t   v a r i a b l e   u a nd  t h e   de r i v a t i v e   t e rm s   x u a n y u .   T h e   G o ur s a t   p r o b l e m   a ri s e s   i n   l i n e a r   h y pe r b o l i c   P D E   a n n o nl i n e a r   h y pe r b o l i c   P D E .   A   l i n e a r   G o u r s a t   P D E   n e c e s s a r i l y   s a t i s f i e s   t w o   pa rt i c ul a r   c o n d i t i o n s   o t h e r w i s e ,   i t   w i l l   b e   c o n s i de r e a s   a   n o nl i n e a r   e qua t i o n.   T h e   f i r s t   c o n di t i o i s   t h e   po w e r   o f   t h e   de pe n de n t   v a r i a b l e   u   a nd  t h e   de r i v a t i v e   t e rm   x u   a n d   y u   m us t   b e   o n e   [18].   B e s i de s ,   t h e   c o e ff i c i e n t s   o f   t h e   de pe nde nt   v a ri a b l e   u   a nd  t h e   de r i v a t i v e   t e rm   x u   a n d   y u   m us t   b e   t h e   c o n s t a n t   o t h e   i n de pe n de n t   v a ri a b l e s   x   a nd y   [18].   I t hi s   pa pe r,   a   G o u r s a t   P D E   w i l l   b e   e xpe r i m e nt e d.   S o m e   s o ur c e   of   e rr o r s   m i g h t   o c c ur   d u r i n g   ha n d l i n g   t h e   G o ur s a t   P D E .   T h e   r o un d   o ff   e rr o us u a l l y   o c c ur s   w h i l e   a l l o c a t i ng   w i t h   t h e   c o m pu t i n g   s o f t w a r e   b e c a us e   of   i t s   i na b i l i t y   t o   de a l   w i t c e r t a i n u m b e r s .   T h e   t e rm s   m us t   b e   a ppr o xi m a t e by   us i n g   a n y   c e r t a i s ui t a b l e   m e t h o w h e r e   t h e   t r u n c a t i o e rr o m i g ht   t a ke   pl a c e   a s   w e l l .   E v e r y   a ppr o xi m a t i o n   a t   c e rt a i n   g ri po i nt s   w i l l   b e   c o m put e by   us i n a   c o m put i n s o f t w a r e .   T h e   p r o pa ga t i o e rr o r   m i g ht   o c c ur   s i n c e   t h e   a pp r o xi m a t i o f r o m   p r e s e n t   i t e r a t i o n   de pe n ds   o t h e   a p p r o xi m a t i o n   f r o m   t h e   pr e v i o us   i t e r a t i o a n d   s o   f o r t h.   H e n c e ,   s e v e r a l   d i f f i c ul t i e s   i di s c r e t i z i n g   t h e   G o u r s a t   e qu a t i o w i t t h e   de r i v a t i v e   t e rm   m a y   a r i s e .   T hus ,   i t   i s   a   n e e t o   p r o po s e   a   n e w   m e t h o o h y pe r b o l i c   G o ur s a t   pa rt i a l   d i f f e r e n t i a l   e qua t i o n .   T hi s   n e w   m e t h o i s   di s c us s e i t h e   n e xt   s e c t i o n.         3.   TH E   P R O P O S ED   O F   F U ZZ Y   TR A N S F O R M   M ET H O D   F O R   H Y P ER B O LI C   G O U R S A T   P A R TI A D I F F ER EN TI A E Q U A TI O N   In  t hi s   s e c t i o n ,   a   n e w   n u m e ri c a l   m e t h o i n v o l v i n f u z z y   t ra n s f o r m   i s   de v e l o pe d.   Ce rt a i s i m pl i f i c a t i o n   o f   c o m pl e c o m put a t i o n s   c o ul b e   a c h i e v e by   r e pl a c i n g   t h e   o r i gi na l   f u n c t i o w i t a a pp r o xi m a t i o m o de l   [8] .   T h e   m a i i de a   i s   t o   a pp l y   t h e   f uz z y   t r a n s f o r m   t o   b o t s i de s   o f   t h e   h y pe r b o l i c   G o ur s a t   P D E .   T h e   a pp l i c a t i o n   o f   f uz z y   t r a n s f o r m   t o   t h e   h y p e r b o l i c   G o ur s a t   P D E   l e a t o   t h e   t ra n s f o r m a t i o f r o m   di f fe r e nt i a l   e qu a t i o n   t o   t h e   a l ge b r a i c   e qua t i o n   w hi c i s   s o l v a b l e .   T h e   a i d   f r o m   M A T L A B   i s   v e r y   be n e f i c i a l   i c a l c ul a t i n g   t h e   e x a c t   s o l ut i o n   a n d   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o n   a t   e a c h   g ri d   po i n t   a s   w e l l   a s   t h e   r e l a t i v e   e rr o r s   a nd  t h e   a v e r a ge .   T h e   r e l a t i v e   e rr o r   i s   us e t o   de s c r i b e   t h e   a c c ura c y   of   t h e   n um e r i c a l   m e t h o d.   T h e   p r o po s e n um e r i c a l   m e t h o c a n   b e   e xt e nde i s o l v i n g   d i f fe r e nt i a l   e qu a t i o i n v o l v i n g   m o r e   v a r i a b l e s .     L e t   t h e   do m a i n   2 D b e   gi ve n   by   a   Ca r t e s i a p r o duc t   o f   t w o   r e a l   i nt e r v a l s   ] 1 , 0 [ X a nd   ] , 0 [ R Y   L e t   ) , ( y x u b e   a   c o n t i n uo us   s o l ut i o o f   t h e   f o l l ow i n g   h y pe r bo l i c   G o u r s a t   pa rt i a l   di f f e r e n t i a l   e qu a t i o n .       ) , , , , ( ) , ( 2 y x u u u y x g y x y x u     A f t e r   a p pl y i n g   t h e   f uz z y   t ra n s f o r m ,   t h e   h y pe r bo l i c   G o ur s a t   P D E   i s   t ra n s f e r r e d   t o   t h e   f o l l ow i n a l ge b r a i c   e qua t i o n :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Num e r i c al   s ol u t i on   f or   a   ne w   f uz z y   t r ans f or m   of   h y pe r bo l i c   g our s at   par t i a l     ( Nur   Sy az ana  Sahar i z an )   295   ] [ ] [ 2 2 g F u F xy     W h e r e :     xy nm xy n xy m xy xy xy m xy xy xy U U U U U U U U u F 1 2 22 21 1 12 11 2 ] [     i s   t h e   m a t ri o f   t h e   f uz z y   t r a n s f o r m   c o m po n e nt s   o f   y x y x u ) , ( 2 ,   a nd  c o m po n e n t s   o f   g r e p r e s e nt e by   m a t r i x   of   t h e   f uz z y   t ra n s f o r m   a s   b e l ow :     nm n m m G G G G G G G G g F 1 2 21 21 1 12 11 2 ] [     S i n c e   t h e   p a r t i a l   d i f f e r e n t i a l   e qua t i o n   y x y x u ) , ( 2 i s   u nk n o w n ,   t h e   p a rt i a l   de r i v a t i v e   i s   r e pl a c e by   t h fo r w a r d   f i ni t e   di f f e r e n c e   a pp r o xi m a t i o n.     y x y x u ) , ( 2 i s   r e pl a c e by       )] , ( ) , ( ) , ( ) , ( [ 1 y x u h y x u y h x u h y h x u h h y x y x y x     N e xt ,   t h e   a pp r o xi m a t i o o f   xy ij U i s   a s   f o l l ow s :         ) ( ) ( ) ( ) ( )] , ( ) , ( ) , ( ) , ( [ 1        ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( 2 d c b a j i j i d c b a y x y x y x d c b a j i j i d c b a xy ij d x d y y B x A d x d y y B x A y x u h y x u y h x u h y h x u h h d x d y y B x A d x d y y B x A y x y x u U   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     2 92   -   298   296   j i j i j i j i y x d c b a j i j i d c b a d c b a j i j i d c b a y d c b a j i j i d c b a x d c b a j i j i d c b a y x y x U U U U h h dx dy y B x A dx dy y B x A y x u dx dy y B x A dx dy y B x A h y x u dx dy y B x A dx dy y B x A y h x u dx dy y B x A dx dy y B x A h y h x u h h , ) 1 ( ) 1 ( ) 1 )( 1 ( 1        ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( 1            In  o r de t o   p r o duc e   m o r e   a c c ura t e   a pp r o xi m a t i o o f   ij G ,   a a ri t hm e t i c   m e a t e c hni que   ha s   b e e n   ut i l i z e d .   T h e   a pp r o xi m a t i o i s   a s   b e l o w :     ) , , , , ( y x u u u y x g   i s   r e p l a c e by       ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( 4 1 y x y x h y x g y h x g y x g h y h x g     ) 1 ( ), 1 ( , ) 1 )( 1 ( 4 1        ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( 4 1        ) ( ) ( ) ( ) ( ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( 4 1        ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , , , ( j i j i j i j i d c b a j i j i d c b a y d c b a j i j i d c b a x d c b a j i j i d c b a d c b a j i j i d c b a y x d c b a j i j i d c b a y x y x d c b a j i j i d c b a y x ij G G G G dx dy y B x A dx dy y B x A h y x g dx dy y B x A dx dy y B x A y h x g dx dy y B x A dx dy y B x A y x g dx dy y B x A dx dy y B x A h y h x g dx dy y B x A dx dy y B x A h y x g y h x g y x g h y h x g dx dy y B x A dx dy y B x A u u u y x g G   T h us ,   t h e   r e c u r s i v e   e qua t i o i s   a s   b e l ow     ) 1 ( ), 1 ( , ) 1 )( 1 ( , ) 1 ( ) 1 ( ) 1 )( 1 ( 4 1 1 j i j i j i j i j i j i j i j i y x G G G G U U U U h h       4.   N U M ER I C A EX P ER I M EN T   Co n s i de r   t h e   f o l l ow i n h y pe r b o l i c   G o ur s a t   P D E     4. y 0     , 4 0 , ) , 0 ( , ) 0 , ( , x e y u e x u u u y x xy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Num e r i c al   s ol u t i on   f or   a   ne w   f uz z y   t r ans f or m   of   h y pe r bo l i c   g our s at   par t i a l     ( Nur   Sy az ana  Sahar i z an )   297   T h e   e xa c t   a na l y t i c a l   s o l ut i o o f   t h e   G o u r s a t   p r o b l e m   i s   y x e y x u , [19].   T h e   a c c ura c y   o f   t h e   m e t h o i s   i n v e s t i ga t e b y   o bs e r v i n g   t h e   r e l a t i v e   e r r o r   a n d   a v e ra ge   r e l a t i v e   e rr o a t   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   s t e s i z e ,   h   a s   s h o w n   i T a b l e   1,   T a b l e   a n d   T a b l e   3.       T a b l e   1 .   A pp r o xi m a t e   S o l ut i o n s   a t   V a ri o us   G ri P o i n t s   a nd  S t e S i z e ,   h   U ( x , y )   E x a c t   s o l u t i o n   S t e p   s i z e ,   h   0 . 0 0 2 5   0 . 0 0 5   0 . 0 2 5   0 . 0 5   U (0 . 2 5 , 0 . 2 5 )   1 . 6 4 8 7 2 1 3   1 . 6 4 8 7 2 1 4   1 . 6 4 8 7 2 1 6   1 . 6 4 8 7 2 9 8   1 . 6 4 8 7 5 5 4   U (0 . 5 0 , 0 . 5 0 )   2 . 7 1 8 2 8 1 8   2 . 7 1 8 2 8 2 3   2 . 7 1 8 2 8 3 7   2 . 7 1 8 3 2 8 0   2 . 7 1 8 4 6 6 7   U (0 . 7 5 , 0 . 7 5 )   4 . 4 8 1 6 8 9 1   4 . 4 8 1 6 9 0 5   4 . 4 8 1 6 9 4 9   4 . 4 8 1 8 3 3 9   4 . 4 8 2 2 6 8 4   U (1 . 0 0 , 1 . 0 0 )   7 . 3 8 9 0 5 6 1   7 . 3 8 9 0 5 9 8   7 . 3 8 9 0 7 0 8   7 . 3 8 9 4 2 2 7   7 . 3 9 0 5 2 2 7   U (1 . 2 5 , 1 . 2 5 )   1 2 . 1 8 2 4 9 4 0   1 2 . 1 8 2 5 0 2 3   1 2 . 1 8 2 5 2 7 2   1 2 . 1 8 3 3 2 4 2   1 2 . 1 8 5 8 1 5 9   U (1 . 5 0 , 1 . 5 0 )   2 0 . 0 8 5 5 3 6 9   2 0 . 0 8 5 5 5 4 5   2 0 . 0 8 5 6 0 7 2   2 0 . 0 8 7 2 9 5 1   2 0 . 0 9 2 5 7 1 8   U (1 . 7 5 , 1 . 7 5 )   3 3 . 1 1 5 4 5 2 0   3 3 . 1 1 5 4 8 7 6   3 3 . 1 1 5 5 9 4 4   3 3 . 1 1 9 0 1 2 8   3 3 . 1 2 9 6 9 9 9   U (2 . 0 0 , 2 . 0 0 )   5 4 . 5 9 8 1 5 0 0   5 4 . 5 9 8 2 1 9 9   5 4 . 5 9 8 4 2 9 5   5 4 . 6 0 5 1 3 7 7   5 4 . 6 2 6 1 1 1 1       T a b l e   2 .   R e l a t i v e   e rr o r s ,   ) ( , h E j i   w i t h= 0. 0025   y   x   0 . 5   1 . 0   1 . 5   2 . 0   0 . 5   1 . 6 9 9 6 4 9 5 e - 07   2 . 8 5 1 5 3 4 0 e - 07   3 . 6 2 9 4 9 9 0 e - 07   4 . 1 5 3 2 7 7 9 e - 07   1 . 0   2 . 8 5 1 5 3 4 0 e - 07   4 . 9 6 0 6 9 3 3 e - 07   6 . 5 0 6 1 3 1 7 e - 07   7 . 6 2 9 3 3 1 7 e - 07   1 . 5   3 . 6 2 9 4 9 9 0 e - 07   6 . 5 0 6 1 3 1 7 e - 07   8 . 7 5 2 7 8 0 7 e - 07   1 . 0 4 8 5 7 2 5 e - 06   2 . 0   4 . 1 5 3 2 7 7 9 e - 07   7 . 6 2 9 3 3 1 7 e - 07   1 . 0 4 8 5 7 2 5 e - 06   1 . 2 7 9 6 9 3 6 e - 06       T a b l e   3 .   A v e r a ge   r e l a t i v e   e rr o r s ,   ) ( h E w i t s e v e r a l   s t e s i z e ,   h   S t e p   s i z e ,   h   A v e ra g e   r e l a t i v e   e rr o r ,   ) ( h E   0 . 0 0 2 5   4 . 2 6 8 8 4 6 7 e - 07   0 . 0 0 5   1 . 7 1 1 1 4 1 4 e - 06   0 . 0 2 5   4 . 3 5 0 6 6 7 9 e - 05   0 . 0 5   1 . 7 7 7 1 6 6 4 e - 04       It   i n di c a t e   t ha t   t h e   r e l a t i v e   e rr o r s   b e c o m e   s m a l l e r   a n d   a p p r o a c hi n z e r o   a s   t h e   s t e s i z e ,   t e nds   t o   z e r o .   H e n c e ,   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   m e t h o po i nt   o ut   t o   b e   i m p r o v e a s   t h e   s t e p   s i z e ,   de c r e a s i n g .   F o a   b e t t e unde r s t a n d i n g ,   t h e   a v e r a ge   r e l a t i v e   e rr o r s ,   ) ( h E   f o r   t h e   s t e s i z e   h= 0. 0 025 ,   h= 0. 005,   h= 0. 025  a n d   h = 0 . 05   a r e   s h o w n   i T a b l e   3.   F i g u r e   1   s h o w s   t h e   g ra p h   o f   e xa c t   s o l ut i o a n d   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o n .             F i gu r e   1 .   T h e   g ra p o f   e xa c t   s o l ut i o a n d   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o n   a t   h= 0 . 005       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     2 92   -   298   298   T h e   g ra p o f   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o a t   h= 0 . 005   i s   g ra p hi c a l l y   s i m i l a t o   t h e   g ra p o f   e xa c t   s o l ut i o n.   T h us ,   w e   de duc e   t ha t   t h e   r e l a t i v e   e rr o r s   o f   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o a r e   s i g ni f i c a n t l y   s m a l l .   H e n c e ,   b o t h   pr e s e nt a t i o n s   f o r   t h e   a pp r o xi m a t e   s o l ut i o e i t h e i a   t a b ul a r   f o rm   o g r a p hi c a l   i l l us t ra t i o p r o v e t h a t   t h e   m e t h o i s   a e ff e c t i v e   m e t h o d.     T h e   f uz z y   t ra n s f o r m   m e t h o i s   s uc c e s s f ul l y   a ppl i e t o   h y pe r bo l i c   G o ur s a t   P D E   w h e r e   t h e   n u m e ri c a l   s o l ut i o n   i s   a c c u r a t e   by   c o m pa ri n g   t h e   r e l a t i v e   e rr o r   a t   di f f e r e nt   s t e s i z e .   T h e   s i g n i f i c a n t   o f   f uz z y   t r a n s f o r m   i s   i t   r e duc e   t h e   c o m pl e xi t y   of   di ff e r e n t i a l   e qua t i o n   b y   t r a n s f o r m i n g   i t   t o   t h e   a l ge b r a i c   e qua t i o n .   T h e   p r o po s e d   n u m e r i c a l   m e t h o c a n   b e   e xt e n d   t o   d i f fe r e nt i a l   e qua t i o i n v o l v i n m o r e   v a ri a b l e s .   T h e   a dv a nt a ge   o f   t h e   pr o po s e m e t h o i s   f o r   e v e r y   t e r m   i a l ge b r a i c   e qua t i o n,   i t   c a b e   a pp r o xi m a t e d   by   di f fe r e nt   e x i s t i ng  a pp r o xi m a t i o t e c hn i q ue s   a nd   s uc c e s s i v e l y   de v e l o pe a   n e w   n u m e ri c a l   m e t h o d.   T hus ,   t h e   f uz z y   t r a n s f o r m   m e t h o i s   a   go o n u m e ri c a l   m e t h o f o r   s o l v i n h y pe r b o l i c   G o ur s a t   P D E .       5.   C O N C LU S I O N   In  t hi s   p a pe r,   a   n e w   m e t h o ha s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   de v e l o p e by   ut i l i z i ng  t h e   F uz z y   T r a n s f o r m   f o r   s o l v i n v a ri o us   e n gi n e e ri n p r o b l e m   r e p r e s e n t   by   h y pe r bo l i c   G o ur s a t   pa rt i a l   di f f e r e n t i a l   e qua t i o n.   T h e   f uz z y   t r a n s f o r m   i s   ut i l i z e o b o t h   s i de   o f   G o ur s a t   e qu a t i o t o   p r o duc e   a   c o n t i n uo us   a p p r o xi m a t i o n .   S i n c e   v a r i o us   e n gi n e e r i n g   p r o b l e m s   i n v o l ve   c o m pl e m o de l ,   t h e   c o m pl e xi t y   c a n   b e   r e duc e by   a ppl y i n f uz z y   m a t h e m a t i c s   co n c e pt .   T h e   d i f f i c ul t i e s   a n d   c o m pl i c a t i o n s   o f   t h e   p r o po s e n u m e r i c a l   m e t h o i s   o v e r c o m e   by   de ve l o pi n g   a   M A T L A B   pr o gr a m   a s   w e l l   a s   w i t h   t h e   a i o f   M A P L E   s of t w a r e .   T h e r e fo r e ,   t h e   c o m put a t i o n a l   n u m e ri c a l   s o l ut i o n   ha s   b e e n   p r e s e n t e i t hi s   p a pe r.   N u m e ri c a l   m e t h o ds   a r e   v e r y   s i gn i f i c a n t   t o   s o l ve   c o m pl e m o de l   c o n s i de r i ng  t h e   num e r i c a l   m e t h o ds   c a n   b e   e ffe c t i ve l y   de m o n s t ra t e   i n   c a s e s   de a l i n w i t c o m pl e p r o b l e m s   fo r   w h i c h   a na l y t i c a l   s o l ut i o n s   c a nn o t   b e   ob t a i n e o r   ha n c a l c ul a t i o n s   c a nn o t   b e   m a de .   H e n c e ,   t hi s   m e t h o c a n   b e   a n   a l t e rna t i v e   n u m e r i c a l   m e t h o t o   s o l v e   a n y   ph y s i c a l   p r o b l e m   r e p r e s e nt e by   a   h y pe r bo l i c   G o ur s a t   P D E .         R EF ER EN C ES   [ 1]     D a y   J T . ,   A   R ung e - K ut t a   M e t ho f o r   t he   N um e r i c a l   S o l ut i o o f   t he   G o ur s a t   P r o bl e m   i H y pe r bo l i c   P a r t i a l   D i f f e r e n t i a l   E qu a t i o n,   Co m p ut e r   J o ur na l ,   v o l .   9( 1) ,   pp .   81 - 83 19 9 6 .   [ 2]     T a g hv a f a r H .   a nd   E r j a e e   H G . ,   T w o - D i m e n s i o na l   D i f f e r e n t i a l   T r a n s f o r m   M e t ho d   f o r   S o l v i ng   L i ne a r   a nd   N o n - L i ne a r   F i r s t   pr o bl e m ,”   I n t e r na t i o na l   J ou r na l   o f   E ng i ne e r i ng  and   M a t he m at i c a l   S c i e nc e s ,   v o l .   6 ( 2 ) ,     pp.   10 3 - 106 ,   2 010 .   [ 3]     P a nde y   P K. ,   A   F i ni t e   D i f f e r e nc e   M e t ho f o r   N um e r i c a l   S o l u t i o o f   G o ur s a t   P r o bl e m   o f   P a r t i a l   D i f f e r e n t i a l   E qua t i o n ,   O pe n   A c c e s s   L i b r ar y   J ou r na l ,   v o l .   1 ( 0 6) ,   p.   1 ,   2014 .     [ 4]     W a z w a z   A M . O n   t h e   N um e r i c a l   S o l u t i o f o r   t he   G o ur s a t   P r o bl e m ,”   A p pl i e M a t he m at i c s   and   C om p ut at i on   v o l .   59( 1) ,   pp .   89 - 95 ,   19 93 .   [ 5]     W a z w a z   A M. ,   T he   V a r i a t i o na l   I t e r a t i o n   M e t ho f o r   a   R e l i a b l e   T r e a t m e n t   o f   L i ne a r   a n N o nl i ne a r   G o ur s a t   P r o bl e m ,”   A pp l i e d   M at he m a t i c s   and   C om p ut a t i on ,   v o l .   193 ( 2 )   pp.   4 55 - 462 ,   2 007 .   [ 6]     A hm a d   J .   a nd   M u s h t a q   M . ,   E x a c t   S o l u t i o o f   L i ne a r   a n N o n - l i ne a r   G o ur s a t   P r o bl e m s ,”   U ni v e r s a l   J ou r na l   of   C om put at i ona l   M at he m a t i c ,   v o l .   3 ( 1 ) ,   pp .   14 - 17 ,   2015 .   [ 7]     T uc kw e l l   H C. ,   N um e r i c a l   s o l ut i o ns   o f   s o m e   hy pe r bo l i c   s t o c ha s t i c   p a r t i a l   d i f f e r e n t i a l   e qua t i o ns   w i t h   m i xe d   de r i v a t i v e s   i nc l ud i ng   s i n e - G o r do e qu a t i o n,   C or ne l l   U n i v e r s i t y   L i br ar y .   20 15 .     [ 8]     P e r f i l i e v a   I . ,   F uz z y   ap pr o ac h   t s ol u t i on   of   d i f f e r e nt i al   e quat i o ns   w i t i m pr e c i s e   da t a:   ap pl i c a t i on   t o   r e e f   g r ow t h   pr ob l e m .   A c a de m i c   P r e s s ,   A m s t e r da m ,   pp.   2 75 - 300 ,   2003 .   [ 9]     P e r f i l i e v a   I . ,   F uz z y   T r an s f or m s .   R ou gh  and   F uz z y   R e as o ni n g:   R ou g v e r s us   F uz z y S pr i ng e r - V e r l a g ,   2 004 .   [ 10]     P e r f i l i e v a   I .   a nd   V a l a ´ s e R . ,   F uz z y   T r a ns f o r m s   i R e m o v i ng   N o i s e ,   C om p ut at i ona l   I n t e l l i ge nc e ,   T he or y   an A ppl i c a t i o ns   ( A dv anc e s   i n   S of t   C om pu t i n g) ,   S pr i ng e r - V e r l a g ,   2 004 .   [ 11]     P e r f i l i e v a   I .   a nd   K r e i no v i c V . ,   F uz z y   t r a n s f o r m s   o f   hi g he r   o r d e r   a pp r o xi m a t e   d e r i v a t i v e s :   A   t he o r e m ,   F uz z y   Se t s   and  Sy s t e m s ,   v o l .   180 ( 1) ,   pp .   55 - 68 ,   2 011   [ 12]     P e r f i l i e v a   I. ,   F uz z y   t r a n s f o r m s :   T he o r y   a nd  a pp l i c a t i o ns ,   F uz z y   Se t s   a nd  S y s t e m s ,   v o l .   15 7 ( 8 ) ,   pp .   99 3 - 1023 2 006   [ 13]     P a t a   G . ,   F uz z y   t r a n s f o r m   a n l e a s t - s qu a r e s   a p pr o xi m a t i o n:   A na l o g i e s ,   d i f f e r e nc e s ,   a nd   g e ne r a l i z a t i o ns ,   F uz z y   Se t s   a nd   Sy s t e m s ,   v o l .   180 ( 1 ) ,   pp .   41 - 54 ,   2011   [ 14]     K ha s t a n   A . ,   P e r f i l i e v a   I . ,   a nd   A l i j a ni   Z . ,   ne w   f uz z y   a pp r o xi m a t i o n   m e t ho t o   C a u c hy   pr o bl e m s   by   f uz z y   t r a ns f o r m ,   F uz z y   Se t s   a nd   Sy s t e m s ,   v o l .   288 ,   pp .   75 - 95 2 016   [ 15]     C o r o i a nu  L .   a nd   S t e f a n i ni   L . ,   G e n e r a l   a pp r o xi m a t i o o f   f uz z y   num be r s   by   F - t r a ns f o r m ,   F uz z y   Se t s   and   S y s t e m s v o l .   288 ,   pp.   4 6 - 74 ,   2 0 16   [ 16]     P e r f i l i e v a   I . ,   F uz z y   t r ans f o r m s   and   un i v e r s al   a ppr o x i m at i on E U S F L A T   c o nf e r e nc e ,   pp .   529 - 533 ,   200 3 .   [ 17]     Z a de h   L . ,   F uz z y   s e t   t he o r y .   I n f or m at i on   an C o nt r o l ,   pp .   338 353 ,   1965 .   [ 18]     W a z w a z   A M. ,   P ar t i a l   D i f f e r e nt i al   E qua t i ons   and   So l i t a r y   W av e s   T he or y B e i j i ng :   H i g he r   o f   E duc a t i o P r e s s   a nd   S pr i ng e r - V e r l a g   B e r l i n   H e i de l b e r g .   200 9.     [ 19]     W a z w a z   A M. ,   T h e   v a r i a t i o na l   i t e r a t i o m e t ho f o r   a   r e l i a b l e   t r e a t m e nt   o f   t he   l i ne a r   a n d   t he   no nl i n e a r   G o ur s a t   pr o bl e m ,   A pp l i e d   M at he m at i c s   and   C om p ut at i on ,   v o l .   19 3( 2 ) ,   p p .   455 - 462 ,   2007   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.