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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

Research Project

Project/Area Number 22K03582
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

横山 雅之  核融合科学研究所, 研究部, 教授 (60290920)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊地 和平  統計数理研究所, 統計思考院, 特任助教 (20848650)
山口 裕之  核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (90797101)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords核融合プラズマ / 情報量規準 / 回帰 / プラズマ物理 / 相補性 / 重要変数 / データ
Outline of Research at the Start

核融合プラズマ研究のデータに対して統計分野の情報量規準を導入し、複雑に絡み合った現象をプラズマ物理とは違った視点で紐解く研究を試行し、その妥当性、有用性を明らかにする。プラズマ物理に基づく注目変数だけでは必ずしも見尽くすことができなかった、データが有する情報を情報量規準で効率的に抽出し、プラズマ物理による納得性や、データ基盤の視点での新発見や気づきを創出する。プラズマ物理との相補性を考えることで、核融合プラズマ研究の質的強化を図る。

Outline of Annual Research Achievements

核融合プラズマのデータ同化シミュレーションから得られた熱輸送係数のギャップ(プラズマ物理に基づいたモデルと温度計測データを同化させて得られた「最適化」されたモデルとの差異:数値データ)に対して情報量規準を用いた説明変数の重要度、回帰のべき数などの検討を引き続き行い、それらについて国際会議におけるポスター発表や英文学術誌への論文発表などを通じて成果発信を行った。また、国内においては、理化学研究所革新知能統合研究センターで開催された数理・情報・物理の融合的学際研究の研究会合においてポスター発表を行い、データ同化と統計解析を融合させたモデリング手法として、数理・情報分野の研究者との議論を行った。さらに、光源開発に関する計測データへのデータ同化導入を検討しているグループとの研究打ち合わせも行い、データ同化だけでなく、そこで生み出される「ギャップ」に関するデータから未知の変数依存性の明確化や実効的な数値モデリングの導出過程で、本研究で生み出した情報量規準を用いた手法を活用する可能性などについて議論を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ここまでに得られている成果について論文発表や国際会議での発表などを行っている。また、手法や知見の汎化性や波及性を高める観点で、数理・情報分野の研究者との議論、光源開発におけるデータ利活用への手法応用可能性などの検討など、幅広い研究発展がある。

Strategy for Future Research Activity

データ同化によって得られる「ギャップ」データについて、より物理に密接に関連していると考えられる変数群を説明変数候補とした回帰、その過程での情報量規準の活用などを通じて、プラズマにおける微視的不安定性などの現象と熱輸送の大きさを直接的に結びつけることができるモデリングの可能性を試していく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Plausible Model Improvement Utilizing the Information Obtained from Data Assimilation2024

    • Author(s)
      Masayuki YOKOYAMA, Yuya MORISHITA and Sadayoshi MURAKAMI
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 19 Issue: 0 Pages: 1203006-1203006

    • DOI

      10.1585/pfr.19.1203006

    • ISSN
      1880-6821
    • Year and Date
      2024-02-08
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Plausible model creation by means of data assimilation2023

    • Author(s)
      Masayuki Yokoyama, Yuya Morishita and Sadayoshi Murakami
    • Organizer
      The 7th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] データ同化と物理モデリング2022

    • Author(s)
      横山雅之、森下侑哉、村上定義
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第39回年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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