データ同化による核融合プラズマ予測制御手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24K00609
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14020:核融合学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村上 定義 京都大学, 工学研究科, 教授 (40249967)
• 研究分担者: 森下 侑哉 京都大学, 工学研究科, 助教 (70981869) ; 本多 充 京都大学, 工学研究科, 教授 (90455296) ; 成田 絵美 京都大学, 工学研究科, 講師 (50757804) ; 横山 雅之 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (60290920) ; 釼持 尚輝 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (80781319) ; 上野 玄太 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(機構本部施設等), データサイエンス共同利用基盤施設, 教授 (40370093)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2024年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 核融合プラズマ / データ同化 / 予測制御 / 統合シミュレーション

研究開始時の研究の概要

本研究では、これまで開発を進めてきた核融合プラズマにおけるデータ同化シミュレーションコードASTIに観測情報によるシステムモデルの更新と目標状態を実現する制御入力の推定とを統合した新たなデータ同化フレームワークを導入する。次に、磁場配位が比較的安定しており、プラズマ制御が比較的容易であるヘリカル型実験装置（LHD、Wendelstein7-X、Helotron-J、HSX）を用いたデータ同化による予測制御の実証実験を行う。最後に、ヘリカル型実験装置での実証実験により得られた知見を基に、大型トカマク制御への研究を進める。