Comparaison automatisée de reconstructions Bayésiennes de profils expérimentaux avec des modèles physiques

Automated comparison of Bayesian reconstructions of experimental profiles with physical models

• Auteur / Autrice : Maxim Irishkin
• Direction : Peter Beyer, Frédéric Imbeaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energie, rayonnement et Plasma
• Date : Soutenance le 13/11/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et sciences de la matière (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Litaudon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Sauter
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michele Romanelli, Jesús Vega

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de chaleur

Tokamaks

Fusion nucléaire

Analyse des données

Statistique bayésienne

Mots clés libres

Plasma

Profils de plasma

Analyse bayésienne

Analyse des données

Validation des modelés

Plasma

Plasma profiles

Bayesian analysis

Data analysis

Model validation

Résumé

Dans ce travail, nous avons développé un système expert qui intègre les fonctions suivantes :i) l'identification des profils à partir des mesures sur les plasmas de tokamak, par les méthodes bayésiennes; ii) La prédiction des quantités reconstruites, selon les modèles choisis et; iii) une comparaison intelligente des résultats provenant des deux premières étapes. Ce système comprend une vérification systématique de la cohérence interne des quantités reconstruites, permet la validation automatique des modèles. Avec un modèle validé, il peut aider à la détection de nouveaux effets physique dans une expérience. Trois applications de ce système sont présentées dans ce travail. Le système expert peut détecter automatiquement les défauts dans la reconstruction des profils et fournir (lorsque la reconstruction est valide) des statistiques sur l'accord des modèles avec les données expérimentales, c'est à dire des informations sur la validité du modèle.

In this work we developed an expert system that carries out in an integrated and fully automated way i) a reconstruction of plasma profiles from the measurements, using Bayesian analysis ii) a prediction of the reconstructed quantities, according to some models and iii) an intelligent comparison of the first two steps. This system includes systematic checking of the internal consistency of the reconstructed quantities, enables automated model validation and, if a well-validated model is used, can be applied to help detecting interesting new physics in an experiment. The work shows three applications of this quite general system. The expert system can successfully detect failures in the automated plasma reconstruction and provide (on successful reconstruction cases) statistics of agreement of the models with the experimental data, i.e. information on the model validity.