Spoštovani!
Fakulteta za strojništvo univerze v Ljubljani 19. – 30. septembra 2016 organizira dvotedensko delovno srečanje strokovnjakov s področja modeliranja fuzijske plazme v okviru projekta EUROfusion “Code Development for Integrated Modelling” (WP-CD). Aktivnosti bodo potekale predvsem na
področju:
- Povezovanja simulacij jedra in robu tokamaka.
- Modeliranje znanstvenih potekov na robu (edge workflow).
- Kontrola NTM z ECCD (Neoclassical Tearing Mode control with Electron Cyclotron Current Drive).
- Modeliranje in nadgradnje HCD potekov in integracija novih aktorjev.
- Razvoj aktorjev sintetične nevtronske diagnostike.
Srečanje vključuje tudi strokovnjake za infrastrukturo integriranega modeliranja WP-ISA. Raziskovalci laboratorija LECAD na FS sodelujejo v obeh
projektih:
- WP-CD z razvojem vizualizacijskih in simulacijskih aktorjev ter grafičnih vmesnikov.
- WP-ISA kot del skupine “Core Programming Team” pri razvoju vmesnikov fizikalnih podatkovnih modelov za integrirano modeliranje.
Kontakt: leon.kos@lecad.fs.uni-lj.si
EUROfusion Integrated Modelling Code Camp 2016
Fakulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani je konec septembra 2016 organizirala dvotedensko delovno srečanje strokovnjakov s področja modeliranja fuzijske plazme v okviru projekta EUROfusion »Code Development for Integrated Modelling« (WP-CD).
Aktivnosti so potekale predvsem na področju:
- povezovanja simulacij jedra in roba tokamaka,
- modeliranja znanstvenih potekov na robu (edge workflow),
- kontrole NTM z ECCD (angl. Neoclassical Tearing Mode control with Electron Cyclotron Current Drive),
- modeliranja in nadgradnje HCD potekov in integracija novih aktorjev,
- razvoja aktorjev sintetične nevtronske diagnostike.
Srečanje vključuje tudi strokovnjake za infrastrukturo integriranega modeliranja WP-ISA. Raziskovalci Laboratorija za konstruiranje (LECAD) iz Fakultete za strojništvo pod vodstvom prof. Jožeta Duhovnika in doc. Leona Kosa sodelujejo v obeh projektih:
- WP-CD z razvojem vizualizacijskih in simulacijskih aktorjev ter grafičnih vmesnikov.
- WP-ISA kot del skupine »Core Programming Team« pri razvoju vmesnikov fizikalnih podatkovnih modelov za integrirano modeliranje.
Poleg navedenih evropskih projektov raziskovalci laboratorija LECAD razvijajo tudi nove kode in vmesnike na najzahtevnejšem področju robne plazme v projektih neposredno za mednarodno organizacijo ITER.
Fuzija kot prihodnja alternativna oblika pridobivanja električne energije zaradi svoje učinkovitosti ter ekonomične in ekološke prednosti pred drugimi načini pridobivanja električne energije dobiva vedno večjo prepoznavnost v energetskem gospodarstvu, saj bi z njeno realizacijo električna energija postala dostopnejša ter cenejša, hkrati pa bi kot »čisti vir energije« imela minimalen vpliv na okolje. Trenutno je v izgradnji največji raziskovalni fuzijski reaktor v zgodovini ITER, katerega namen je doseči dolgo pričakovani prehod iz eksperimentalne študije fizike plazme na polni obseg pridobivanja električne energije v fuzijskih elektrarnah.
Poleg same infrastrukture ter računalniških sistemov so potrebne tudi podatkovne baze za shranjevanje pridobljenih podatkov iz fuzije ter programska orodja za njihovo analizo. V Evropi je preko sto razvijalcev fuzijskih programov (popularno rečeno kod), ki so več let razvijali ustrezne matematične modele in numerične kode, da bi pojasnili meritve ne ekperimentih obstoječih fuzijskih naprav (tokamakov in stelaratorjev) ter poskusili napovedati obnašanje plazme v prihodnjih fuzijskih reaktorjih. Za usklajevanje teh prizadevanj in zagotavljanje preverjenih simulacij z enovito platformo za ekperiment ITER je EFDA leta 2004 ustanovila delovno skupino za integrirano modeliranje tokamakov (ITM-TF), ki je 2014 prerasla v skupino za integrirano modeliranje (Code Development for Integrated Modelling) z ustanovitvijo konzorcija EUROfusion.
Skupinska slika strokovnjakov EU-IM v parku pred Fakulteto za strojništvo
Evropski simulator transporta (ETS) povezuje na več ravneh preko 477 sestavljenih komponent (kod) v enovitem okolju za simulacije Kepler na 9 ravneh (8, 22, 57, 95, 123, 44, 19, 52, 49)
Integrirano modeliranje pomeni povezovanje kod, ki popisujejo določene fizikalne pojave v tokamaku, prilagojene različnim področjem v plazmi. Vse podprte fizikalne kode so zajete v skupni platformi z enotnim vmesnikom, ki povezuje kode, napisane v različnih programskih jezikih tako, da lahko med seboj komunicirajo s predpisano strukturo podatkov. Povezovanje kod s predpisanimi hierarhičnimi strukturami CPO (Consistent Physical Objects) v podatkovni bazi EU-IM poteka na različnih časovnih in prostorskih ravneh popisa fizikalnih pojavov. Na ITER-u pa so podatkovne strukture sestavljene iz struktur IDS (Interface Data Structure), podobnih CPO, vendar ne enakih, in bile povzete in nadgrajene iz CPO.
»Razvijalci v Evropi so v tesnem in stalnem stiku,« pojasnjuje Gloria Falchetto, vodja projekta. »Kljub temu je pomembno, da se srečajo iz oči v oči nekajkrat letno na kampih kodiranja, s podporo strokovnjakov za infrastrukturo, da skupaj razvijajo integrirane simulacije.« Več preteklih letih je bilo v platformo vključeno več kot 60 različnih fuzijskih kod, ki temeljijo na različnih matematičnih modelih in obravnavajo različne vidike simulacije plazme in tehnologij v tokamaku. Med njimi je Evropski Transportni Simulator (ETS), ki se uporablja na skupnem evropskem tokamaku JET za potrjevanje in analizo eksperimentalnih kampanj.
V letu 2017 Fakulteta za strojništvo prav tako v začetku septembra oganizira EU-IM Code Camp z novimi aktivnostmi na področju integiranega modeliranja.
Doc. dr. Leon Kos
UL, Fakulteta za strojništvo
Del skupine EU-IM v kampu kodiranja na Fakulteti za strojništvo