integral functionals mathematical models microneedle systems optimization математичні моделі оптимізація оптимізація параметрів проблеми мінімізації системи мікроголок інтегральні функціонали Richards–Klute equation asymptotic solutions control finite difference method goal function linear operator minimization problem minimization problems modeling of configurations optimization of parameters parameter computing porous medium singular perturbations small parameter soliton-like solutions the Korteweg-de Vries equation with variable coefficients асимптотичні керування лінійний оператор малий параметр