One modeling framework for integrated tasks (OMFIT) is a comprehensive integrated modeling framework which has been developed to enable physics codes to interact in complicated workflows, and support scientists at all stages of the modeling cycle. The OMFIT development follows a unique bottom-up approach, where the framework design and capabilities organically evolve to support progressive integration of the components that are required to accomplish physics goals of increasing complexity. OMFIT provides a workflow for easily generating full kinetic equilibrium reconstructions that are constrained by magnetic and motional Stark effect measurements, and kinetic profile information that includes fast-ion pressure modeled by a transport code. It was found that magnetic measurements can be used to quantify the amount of anomalous fast-ion diffusion that is present in DIII-D discharges, and provide an estimate that is consistent with what would be needed for transport simulations to match the measured neutron rates. OMFIT was used to streamline edge-stability analyses, and evaluate the effect of resonant magnetic perturbation (RMP) on the pedestal stability, which have been found to be consistent with the experimental observations. The development of a five-dimensional numerical fluid model for estimating the effects of the interaction between magnetohydrodynamic (MHD) and microturbulence, and its systematic verification against analytic models was also supported by the framework. OMFIT was used for optimizing an innovative high-harmonic fast wave system proposed for DIII-D. For a parallel refractive index , the conditions for strong electron-Landau damping were found to be independent of launched and poloidal angle. OMFIT has been the platform of choice for developing a neural-network based approach to efficiently perform a non-linear multivariate regression of local transport fluxes as a function of local dimensionless parameters. Transport predictions for thousands of DIII-D discharges showed excellent agreement with the power balance calculations across the whole plasma radius and over a broad range of operating regimes. Concerning predictive transport simulations, the framework made possible the design and automation of a workflow that enables self-consistent predictions of kinetic profiles and the plasma equilibrium. It is found that the feedback between the transport fluxes and plasma equilibrium can significantly affect the kinetic profiles predictions. Such a rich set of results provide tangible evidence of how bottom-up approaches can potentially provide a fast track to integrated modeling solutions that are functional, cost-effective, and in sync with the research effort of the community.
OMFIT（統合タスク向けモデリングフレームワーク）は、複雑なワークフローにおいて物理コードが相互作用することを可能にし、モデリングサイクルの全段階で科学者を支援するために開発された包括的な統合モデリングフレームワークである。OMFITの開発は独自のボトムアップアプローチに従っており、フレームワークの設計と機能は、複雑化する物理目標を達成するために必要とされる構成要素の段階的な統合を支援するように有機的に進化する。OMFITは、磁気測定およびモートン・スターク効果測定によって拘束され、輸送コードによってモデル化された高速イオン圧力を含む運動論的プロファイル情報によって拘束される、完全な運動論的平衡再構成を容易に生成するためのワークフローを提供する。磁気測定を用いてDIII-D放電に存在する異常高速イオン拡散の量を定量化できることが見出され、輸送シミュレーションが測定された中性子放出率と一致するために必要とされる値と整合する推定値が得られることが示された。OMFITは、周辺部安定性解析を効率化し、周辺部ペデスタルに対する共鳴磁場摂動（RMP）の効果を評価するために使用され、実験観測と整合する結果が得られた。磁気流体力学（MHD）と微視的乱流の間の相互作用の効果を推定するための5次元数値流体モデルの開発と、解析モデルに対するその系統的検証も、このフレームワークによって支援された。OMFITは、DIII-D向けに提案された革新的な高高調波高速波システムの最適化に使用された。平行屈折率に対して、強い電子ランダウ減衰の条件は、打ち上げ角度およびポロイダル角度に依存しないことが見出された。OMFITは、局所的无次元パラメータの関数として局所輸送フラックスの非線形多変量回帰を効率的に実行するためのニューラルネットワークベースのアプローチを開発するための選択プラットフォームとなっている。数千のDIII-D放電に対する輸送予測は、プラズマ半径全体および広範囲の運転領域にわたってパワーバランス計算と優れた一致を示した。輸送シミュレーションに関しては、このフレームワークにより、運動論的プロファイルとプラズマ平衡の自己無撞着な予測を可能にするワークフローの設計と自動化が可能になった。輸送フラックスとプラズマ平衡の間のフィードバックが、運動論的プロファイル予測に有意に影響を及ぼし得ることが見出された。このような豊富な結果群は、ボトムアップアプローチが、機能的で費用対効果が高く、コミュニティの研究努力と同期した統合モデリングソリューションへの迅速な道筋を潜在的に提供し得るという具体的な証拠を提供するものである。