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データ同化を用いた核融合プラズマの統合輸送シミュレーション

使用数据同化的聚变等离子体综合输运模拟

基本信息

批准号：
21J14260
负责人：
森下侑哉
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、制御を含んだデータ同化のフレームワークの開発を進めるとともに、開発したフレームワークに基づいて核融合プラズマに対するデータ同化システム（ASTI）の拡張を行なった。このフレームワークにより、観測データを用いてシミュレーションモデルを最適化しながら、その予測に基づいて制御推定を行う適応型のモデル予測制御が実現できる。大型ヘリカル装置（LHD）を模擬した仮想プラズマ（数値シミュレーション）を制御する数値実験を通して、本手法の有効性を示すとともに、制御精度のハイパーパラメータ依存性や実システムとシミュレーションモデルの差による制御精度の変化を調べた。その結果、実システムへの適応および制御推定が、広いパラメータ範囲で安定的に行えることが分かった。さらに、行列計算の高速化や物理モデル（中性粒子分布モデルや加熱モデル）の簡約化およびニューラルネットワークによる代理モデル化を進めることで、ASTIの大幅な高速化に成功した。ASTIが実時間で実行可能となったため、実際にLHDの加熱装置および計測装置と接続し、プラズマ中心の電子温度を制御する実験を行なった。その結果、電子温度分布および密度分布の観測データの同化により、システムモデルが実時間で実システムに適応できていることが確認されるとともに、目標電子温度を作り出すことに成功した。これらの実験結果により、データ同化システムによる適応型予測制御が実証された。

This year, we need to make sure that we are going to do business in the first half of this year. This year, we will conduct a comprehensive training program for nuclear fusion. This year, we will be responsible for the development of nuclear fusion in the first half of this year. This year, we will be responsible for the development of nuclear fusion. This year, we will be responsible for the implementation of assimilation protocols, such as assimilation and assimilation procedures (ASTI). In order to improve the performance of the system, the system is used to optimize the performance of the system, which is the most important thing in the system. The large-scale equipment (LHD) is designed to control the number of users, and this technique has the property to show that the control accuracy is different from the dependence on the accuracy. The results show that the presumption is controlled by the control of the presumption, and the stability of the presumption is stable. High-speed physical performance, row-column calculation, high-speed physics, high-speed, high-speed, high-speed, During the operation of ASTI, it is possible for the international LHD equipment to connect with each other, and to control the temperature of the generator in the center of the station. The results of the experiment, the temperature distribution of the electron, the density distribution, the assimilation temperature, the temperature. The results show that you can assimilate a lot of data into your system, so that you can control the performance of your computer.