The successful validation of theory-based models of transport, magnetohydrodynamic stability, heating and current drive, with tokamak measurements over the last 20 years, has laid the foundation for a new era where these models can be routinely used in a 'predict first' approach to design and predict the outcomes of experiments on tokamaks today. The capability to predict the plasma confinement and core profiles with a quantified uncertainty, based on a multi-machine, international, database of experience, will provide confidence that a proposed discharge will remain within the operational limits of the tokamak. Developing this predictive capability for the first generation of burning plasma devices, beginning with ITER, and progressing to tokamak demonstration reactors, is a critical mission of fusion energy research. Major advances have been made implementing this predict first methodology on today's tokamaks. An overview of several of these recent advances will be presented, providing the integrated modeling foundations of the experimental successes. The first steps to include boundary plasmas, and tokamak control systems, have been made. A commitment to predicting experiments as part of the planning process is needed in order to collect predictive accuracy data and evolve the models and software into a robust whole discharge pulse design simulator.
過去20年にわたり、トカマク計測を用いた輸送、磁気流体力学安定性、加熱および電流駆動の理論モデルの検証が成功裏に進められ、今日のトカマク実験の設計と結果予測においてこれらのモデルを「予測優先」アプローチで日常的に活用できる新たな時代の基盤が築かれた。多機種間の国際的な経験データベースに基づく定量化された不確実性を伴うプラズマ閉じ込めとコア分布の予測能力は、提案された放電がトカマクの運転限界内に留まるという確信を与えるものである。この予測能力の構築は、ITERに始まりトカマク実証炉へと進む第一世代の燃焼プラズマ装置にとって極めて重要な使命である。今日のトカマクにおいてこの「予測優先」手法を実装する上で大きな進展が達成された。これらの最近の進展の概要を提示し、実験的成功の統合的モデリング基盤を提供する。境界プラズマとトカマク制御系を組み込む最初の steps が踏み出された。実験計画プロセスの一部として予測を実施するというコミットメントが、予測精度データの収集と、堅牢な全体放電設計シミュレータへのモデルおよびソフトウェアの進化のために必要である。