論文の概要: IDP-PGFE: An Interpretable Disruption Predictor based on Physics-Guided Feature Extraction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.13197v2
- Date: Thu, 26 Sep 2024 09:40:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-09 15:46:48.470998
- Title: IDP-PGFE: An Interpretable Disruption Predictor based on Physics-Guided Feature Extraction
- Title(参考訳): IDP-PGFE:物理誘導特徴抽出に基づく解釈可能な破壊予測器
- Authors: Chengshuo Shen, Wei Zheng, Yonghua Ding, Xinkun Ai, Fengming Xue, Yu Zhong, Nengchao Wang, Li Gao, Zhipeng Chen, Zhoujun Yang, Zhongyong Chen, Yuan Pan, J-TEXT team,
- Abstract要約: 本稿では物理誘導特徴抽出(IDP-PGFE)に基づく解釈破壊予測器を設計する。
物理誘導された特徴を抽出することにより、モデルの予測性能を効果的に向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.60757764935697
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Disruption prediction has made rapid progress in recent years, especially in machine learning (ML)-based methods. Understanding why a predictor makes a certain prediction can be as crucial as the prediction's accuracy for future tokamak disruption predictors. The purpose of most disruption predictors is accuracy or cross-machine capability. However, if a disruption prediction model can be interpreted, it can tell why certain samples are classified as disruption precursors. This allows us to tell the types of incoming disruption and gives us insight into the mechanism of disruption. This paper designs a disruption predictor called Interpretable Disruption Predictor based On Physics-guided feature extraction (IDP-PGFE) on J-TEXT. The prediction performance of the model is effectively improved by extracting physics-guided features. A high-performance model is required to ensure the validity of the interpretation results. The interpretability study of IDP-PGFE provides an understanding of J-TEXT disruption and is generally consistent with existing comprehension of disruption. IDP-PGFE has been applied to the disruption due to continuously increasing density towards density limit experiments on J-TEXT. The time evolution of the PGFE features contribution demonstrates that the application of ECRH triggers radiation-caused disruption, which lowers the density at disruption. While the application of RMP indeed raises the density limit in J-TEXT. The interpretability study guides intuition on the physical mechanisms of density limit disruption that RMPs affect not only the MHD instabilities but also the radiation profile, which delays density limit disruption.
- Abstract(参考訳): ディスラプション予測は、特に機械学習(ML)ベースの手法において、近年急速に進歩している。
予測器が特定の予測を行う理由を理解することは、将来のトカマク破壊予測器の予測精度と同じくらい重要である。
ほとんどの破壊予測器の目的は、精度またはクロスマシン能力である。
しかし、ディスラプション予測モデルが解釈可能であれば、特定のサンプルがディスラプション前駆体として分類される理由を知ることができる。
これにより、入ってくる破壊のタイプを判断し、破壊のメカニズムについて洞察することが可能になる。
本稿では,J-TEXT上での物理誘導特徴抽出(IDP-PGFE)に基づく解釈破壊予測器を設計する。
物理誘導された特徴を抽出することにより、モデルの予測性能を効果的に向上する。
解釈結果の妥当性を保証するためには,高性能モデルが必要である。
IDP-PGFEの解釈可能性の研究は、J-TEXT破壊の理解を提供し、一般に既存の破壊の理解と一致している。
IDP-PGFEは, J-TEXTにおける密度限界実験に向けて, 連続的に密度を増大させることにより, 破壊に応用されている。
PGFEの特徴の時間的進化は、ECRHの応用によって放射線による破壊が引き起こされ、破壊時の密度が低下することを示す。
RMPの適用は確かにJ-TEXTの密度限界を上昇させる。
この解釈可能性の研究は、RMPがMHD不安定性だけでなく、密度限界破壊を遅らせる放射プロファイルにも影響を及ぼす密度限界破壊の物理的メカニズムの直観を導く。
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