地球の両極性静電場は、極域電離圏からの冷たいO+イオンの供給を大幅に増加させ、他のメカニズムによる加熱と加速を促進することで、地球磁気圏への重要な寄与をしている。
本研究では、メトリプレクティック理論に基づいて、ランダウ衝突演算子の構造保存的な粒子法を提案する。
新しいマクロ-マイクロ分解を用いることで、保存量を保持しつつ低ランク近似を適用できる堅牢な数値解法を提案する。
本研究は、Vlasov-Maxwell-Landau方程式の粒子-格子法を拡張し、Landau衝突効果を捕捉する新しい手法を提案する。この手法は、Landau演算子の変分構造を正則化することで導出され、質量、電荷、運動量、エネルギーを保存しつつ、(正則化された)エントロピーを増大させる。衝突効果は決定論的な有効力として現れるため、輸送と衝突の分離は不要である。この手法は任意の次元で適用可能であり、クーロン相互作用を含む一般的な相互作用にも対応できる。
トカマクプラズマダイナミクスを解析するためのニューラルODEの効果的な適用方法を示す。
Phi Methodアルゴリズムは、パラメトリックダイナミクスを効果的に捉え、広範囲のパラメータに対して正確な予測を提供する。