| 研究課題/領域番号 |
19K03797
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
横山 雅之 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (60290920)
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| 研究分担者 |
山口 裕之 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (90797101)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 核融合プラズマ / 熱輸送 / 大規模データベース / 統計解析 / 情報量規準 / 重要変数 / 統計数理核融合学 / プラズマ物理 / 統計数理モデリング / 統計モデリング / 赤池情報量規準 / 統計的重要度 / 納得性 / 大規模データ / 熱輸送モデリング / 熱輸送解析 / データベース / 統計手法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「実際に使える」核融合プラズマの熱輸送モデルを導出するため、第一原理に基づく従来の研究から発想を大きく転換して、大規模データ（多数の実験データ、多数の熱輸送解析データ）に向き合った手法を提唱、実践する。大型ヘリカル装置の実験解析用統合輸送解析スイートTASK3D-aの開発・運用の実績に基づく発想である。統計解析手法に基づいて、広範囲のパラメータにわたって有効かつ簡便な「使える」熱輸送モデルを提示する。さらに、得られた熱輸送モデルの実験検証を行い、その妥当性を検証する。その上で、トカマクを含めた他実験装置における同様の研究の呼びかけを行うとともに、核融合炉運転制御への活用を見据えた展開も図る。
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| 研究成果の概要 |
核融合プラズマの熱輸送の問題について、プラズマ物理の要素統合型研究とは異なる、大規模データベースを最大限に活用したデータ駆動的アプローチに基づく新たな研究動向を創出した。核融合プラズマ実験を対象とした統合輸送解析スイートの構築・運用を通じて蓄積されたデータベース、および、物理モデルと観測に基づくデータ同化から得られたモデル間のギャップを活用するという２つのアプローチでの研究により、いずれにおいても、統計的に重要な変数を抽出すると物理的にも重要と認識される変数が選び出されるという興味深い知見を得ることができた。これらに基づき、他の研究課題への応用や、統計数理核融合学の提唱に至っている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
要素統合的な研究と相補的なデータ駆動的アプローチを、高度に複雑な核融合プラズマの課題に適用し、データ駆動的アプローチの有用性とともに、その手法によって、リアルタイムでの予測や判断が必要とされる状況への適応性を各段に高め得ることを示すことができた。さらに、統計的に重要な変数であるとして選び出される変数が、物理的にも重要であることが認識されているものであるという知見も得ることができた。核融合プラズマ研究の新動向の端緒となるものであるが、他の研究分野にも同様の考え方が展開できる。
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