This paper introduces the MAESTRO workflow, which enables the coupling of the PORTALS framework (Rodriguez-Fernandez et al 2024 Nucl. Fusion64 076034) with external solvers for the plasma equilibrium, pedestal physics, divertor constraints and heating. The surrogate-based optimization nature of the transport solver is ideally suited for external coupling, allowing efficient steady-state predictions of plasma profiles with full physics models. Improvements in the surrogate modeling of quasilinear transport models with PORTALS are presented, which enable the efficient handling of discontinuities in the transport fluxes that can arise from numerical issues or physical instabilities with extreme stiffness. The combination of physics-informed methods and advanced numerical techniques allows the MAESTRO workflow to provide efficient predictions of steady-state plasma profiles, which are critical for fusion reactor design and optimization.
本論文は，プラズマ平衡，ペデスタル物理，ダイバータ制約，および加熱に関する外部ソルバーとのPORTALSフレームワーク（Rodriguez-Fernandez et al 2024 Nucl. Fusion64 076034）の結合を可能にするMAESTROワークフローを紹介する。輸送ソルバーのサロゲートベース最適化の性質は，外部結合に理想的に適しており，完全な物理モデルを用いたプラズマプロファイルの定常状態予測を効率的に可能にする。PORTALSを用いた準線形輸送モデルのサロゲートモデリングにおける改良が提示され，これにより，数値的問題または極端な剛性を伴う物理的不安定性から生じ得る輸送フラックスの不連続性を効率的に処理できるようになる。物理情報に基づく手法と高度な数値手法の組み合わせにより，MAESTROワークフローは，核融合炉の設計と最適化に不可欠な定常状態プラズマプロファイルの効率的な予測を提供できる。