情報量規準を用いた核融合プラズマデータの情報抽出とプラズマ物理との相補性

利用信息准则和等离子体物理学的互补性对聚变等离子体数据进行信息提取

• 批准号: 22K03582
• 负责人: 横山 雅之
• 金额: $ 1.25万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03582/
• 关键词: 核融合プラズマ; 情報量規準; 重要変数; プラズマ物理; 相補性; データ

情報量規準を用いてデータからの情報抽出とプラズマ物理との相補性を検討する具体的な課題として、昨今、核融合研究への導入・実用化が進んでいるデータ同化によって生み出されるデータを対象とした研究を展開している。データ同化の過程で、初期モデルとして与えられる熱輸送モデルが修正を受けて、観測データへの当てはまりの良い、現実を記述する上で「妥当な」輸送モデルを得ることができる。ここで蓄積するモデル間の差異を物理パラメータで記述することで、物理モデリングの高度化や普遍化を図ることができると考え、イオンの熱輸送モデルに関してその試行を行ったところ、ギャップを埋める変数として、電子温度とイオン温度の比、さらに、イオン温度勾配が、赤池情報量規準によって重要変数として統計的に選び出された。これらの変数は、データ同化に用いた初期の熱輸送モデルには現れていない変数であるが、プラズマ乱流を駆動する微視的不安定性に寄与するものである。このように、すでに、情報量規準によって、データから重要な情報を抽出し、それら変数の物理との関連を探ることができる事例を生み出している。

作为一个具体的问题，可以考虑使用信息标准从数据和等离子体物理学中提取信息之间的互补性，我们目前正在对通过数据同化生成的数据进行研究，最近已将其引入并将其用于核融合研究中。在数据同化过程中，对作为初始模型的热传输模型进行了修改，以获得一个“合理”的传输模型，该模型描述了现实，与观察到的数据非常吻合。通过描述这里与物理参数积累的模型之间的差异，我们认为可以改进和通用物理建模，当我们尝试使用离子热传输模型时，电子温度与离子温度的比率以及离子温度梯度以及由Akaike信息标准在统计上被统计地选为重要变量。这些变量未显示在用于数据同化的早期热传输模型中，而是导致微小不稳定性驱动血浆湍流。这样，信息标准已经产生了可以从数据中提取重要信息的情况，并且可以探索这些变量与物理之间的关系。

项目成果

データ同化と物理モデリング

数据同化和物理建模

• 发表时间: 2022
• 作者: 横山雅之;森下侑哉;村上定義
• 通讯作者: 村上定義