2023 Fiscal Year Research-status Report
強化学習による適応的制御を用いたプラズマの複合制御の実現
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19K14697
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
若月 琢馬 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂研究所 先進プラズマ研究部, 主幹研究員 (40734124)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | トカマク / 強化学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は令和4年度までに開発した二段階のニューラルネットワークによる安全係数分布と規格化ベータ値の複合制御システムの制御特性を数値シミュレーションにより試験した。第一段階目のニューラルネットワークについては、計測データから輸送障壁の強度を判定することができることを確認した。第二段階目のニューラルネットワークについては、学習対象として与える輸送障壁の強度の幅を制限したことにより、定常状態の安全係数分布をより早く実現するための制御が学習できることを確認した。二段階のシステムでは定常状態の安全係数分布をより早く実現するために、一時的に目的とする安全係数分布とは異なる分布を経由する制御が学習された。このように、長時間の制御の後に結果として得られる制御結果を最適化するために、一時的に制御目標から離れるような制御を行う結果は強化学習を利用したことにより実現された。これらの結果より、二段階の制御システムを採用したことにより、強化学習の特性を最大限利用した制御システムが実現されていることが明らかになった。以上の結果から、二段階の制御システムが適応的な制御を実現し、これまで困難だった輸送障壁を持つプラズマにおける安全係数分布と規格化ベータ値の複合制御を行うことができるようになった理由を明らかにした。以上の制御システムの研究開発及びその特性の理解について、核融合領域における最大の国際学会の一つであるIAEA核融合エネルギー会議において口頭発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
JT-60SAに対して開発した二段階のニューラルネットワークによる安全係数分布と規格化ベータ値の制御システムについて、その制御特性の理解が進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度に開発を行った電流分布、圧力分布の複合制御を行うシステムについて、外国装置での実験提案を行うとともに、JT-60SA装置への実装の準備を進める。
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| Causes of Carryover |
JT-60SAの統合コミッショニングに参加するため、DIII-D装置を含めた外国装置への実験参加の予定を立てることができなくなったため、実験参加及び学会参加旅費として計上していた予算を使用しなかった。令和6年度以降、実験参加及び学会参加旅費として使用する予定である。
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