| 研究課題/領域番号 |
19K14697
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
若月 琢馬 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 主任研究員 (40734124)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | トカマク / 強化学習 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度はDIII-D装置での実験提案に向けて、統合輸送モデリングコードTOPICSをもちいてDIII-D装置のパラメータにおけるイオン温度勾配制御のシミュレーションを行うための準備を進めていたが、新型コロナウィルス感染症の世界的流行のため、DIII-D装置を含めた外国装置への実験参加が可能になる見通しが立たなくなった。そこで、令和2年度に完成したJT-60SA装置を対象としたTOPICSシミュレーションの準備を新たに始めた。JT-60SAにおける電流分布と圧力分布の複合制御を学習するためにTOPICSで電流分布、電子温度分布、イオン温度分布の時間発展を解くシミュレーションの準備を行った。
複合制御のためのシミュレーションは、これまで行ってきた温度分布の時間発展のみを解くシミュレーションに比べて、一回ごとの計算時間が大幅に長くなることが分かった。また、複合制御の学習のためにはより多くの試行回数が必要になる可能性もある。そこで、学習のためのシミュレーション時間を短縮することを目的とし、TCV装置やASDEX-U装置で実時間制御に利用されているRAPTORコードを使用する準備を進めた。RAPTORコードは簡略化したモデルを用いることで、実時間レベルの速さで統合輸送シミュレーションを行うことができるコードである。令和2年度はRAPTORコードを用いてJT-60SAのプラズマ形状に基づいた統合輸送シミュレーションを行うための準備を進めた。これにより、温度分布、電流分布の複合制御の強化学習のために必要な大量の学習サンプルをこれまでより大幅に高速に生成することができるようになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
世界的な新型コロナウィルス感染症流行の影響により、DIII-D装置を含めた外国装置への実験参加の見通しが立たなくなったため、DIII-D装置での実験提案に向けた制御システムの準備を中断し、JT-60SA装置へ適用可能な制御システムの準備を新たに始めたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
電流分布、圧力分布の複合制御をJT-60SAにおいて実現するための強化学習をTOPICSコード、RAPTORコードを用いて進める。RAPTORコードではモデル予測制御による制御最適化を行うことも可能なので、強化学習を用いて学習したシステムとの比較も行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
世界的な新型コロナウィルス感染症流行の影響により、DIII-D装置を含めた外国装置への実験参加の見通しが立たなくなったため、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3年度以降、RAPTORコードを実行する計算機の整備に使用する予定である。
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