<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Gradivo ID="180118" NadgradivoID="1953" NRID="28230213" OceID="0" DomainUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/" IzpisPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&amp;id=180118" StOgledov="257" StPrenosov="189" StOcen="0" VsotaOcen="0" DatumIzvoza="2026-08-09 04:20:02" OcenaSkupna="0" StPodgradiv="0" StudijskiProgramEvsID="" JeIndeksirano="0" JeVecAvtorjev="0" DovoliZahtevkeZaDostop="0">
  <PID Url="http://hdl.handle.net/20.500.12556/RUL-180118">20.500.12556/RUL-180118</PID>
  <Naslov>Accelerating Particle-in-Cell simulations in Tokamak Scrape-off Layer using segmented surrogate models</Naslov>
  <Podnaslov></Podnaslov>
  <TujJezik_Naslov></TujJezik_Naslov>
  <TujJezik_Podnaslov></TujJezik_Podnaslov>
  <Opis>Achieving sustainable fusion energy critically depends on accurately modeling complex plasma dynamics within tokamak reactors, particularly in the Scrape-off Layer (SOL), where heat and particles directly interact with reactor walls, influencing reactor performance and component longevity. Particle-in-Cell (PIC) simulations, although highly accurate, are computationally expensive and time-consuming, limiting their use for iterative design and real-time control. We employ an Extreme Gradient Boosting (XGBoost)-based surrogate model to efficiently predict plasma potential along the tokamak SOL using data from PIC simulations under varying operating conditions. The machine learning (ML) approach integrates physics-informed segmentation of the spatial modeling domain, distinguishing sharply between sheath regions and the quasineutral bulk plasma. This segmentation substantially enhances the surrogate model’s predictive accuracy to localized physical phenomena, a marked improvement over traditional global modeling strategies. We utilize XGBoost regression with hyperparameter optimization achieved through a tailored leave-one-curve-out (LOCO) validation method, ensuring robust generalization to previously unseen plasma conditions. We found that a global model with segmented consideration of the spatial dimension based on boundary plasma physics captures localized behaviors more accurately. This segmented approach leads to a mean absolute percentage error (MAPE) of 3.2%, outperforming other methods. The main engineering application of this approach is the significant reduction in computational resources and simulation time required for fusion reactor design and real-time plasma control. This allows rapid iterative design, improved operational decision-making, and potentially extends the operational lifetime of reactor components.</Opis>
  <TujJezik_Opis></TujJezik_Opis>
  <KljucneBesede>
    <Beseda>fusion energy</Beseda>
    <Beseda>plasma potential</Beseda>
    <Beseda>machine learning</Beseda>
    <Beseda>surrogate modeling</Beseda>
    <Beseda>extreme gradient boosting method</Beseda>
  </KljucneBesede>
  <TujJezik_KljucneBesede>
    <Beseda>fuzijska energija</Beseda>
    <Beseda>plazemski potencial</Beseda>
    <Beseda>strojno učenje</Beseda>
    <Beseda>nadomestno modeliranje</Beseda>
    <Beseda>metoda ekstremnega gradientnega ojačevanja</Beseda>
  </TujJezik_KljucneBesede>
  <Potrjeno>true</Potrjeno>
  <JeZaklenjeno>false</JeZaklenjeno>
  <JeRecenzirano>true</JeRecenzirano>
  <Zaloznik></Zaloznik>
  <Izvor></Izvor>
  <Jezik ID="1033" ISO639-3="eng">Angleški jezik</Jezik>
  <TujJezik ID="1060" ISO639-3="slv">Slovenski jezik</TujJezik>
  <Povezave></Povezave>
  <Pokrivanje></Pokrivanje>
  <CasovnoPokritje></CasovnoPokritje>
  <AvtorskePravice></AvtorskePravice>
  <VrstaGradiva ID="dk_c" DRIVER="info:eu-repo/semantics/article">Članek v reviji</VrstaGradiva>
  <DatumVstavljanja>2026-03-03 10:32:55</DatumVstavljanja>
  <DatumObjave>2026-03-03 10:33:03</DatumObjave>
  <DatumSpremembe>2026-03-04 04:18:25</DatumSpremembe>
  <DatumTrajnegaHranjenja>0000-00-00 00:00:00</DatumTrajnegaHranjenja>
  <LetoIzida>2026</LetoIzida>
  <LetoIzidaDo>0</LetoIzidaDo>
  <KrajIzida></KrajIzida>
  <LetoIzvedbe>0</LetoIzvedbe>
  <KrajIzvedbe></KrajIzvedbe>
  <Opomba></Opomba>
  <StStrani>14 str.</StStrani>
  <StevilcenjeNivo1>Vol. 172, art. 114332</StevilcenjeNivo1>
  <StevilcenjeNivo2></StevilcenjeNivo2>
  <Kronologija>2026</Kronologija>
  <Patent_Stevilka></Patent_Stevilka>
  <Patent_DatumVeljavnosti>0000-00-00</Patent_DatumVeljavnosti>
  <VerzijaDokumenta>Zaloznikova</VerzijaDokumenta>
  <StatusObjaveDrugje>Objavljeno</StatusObjaveDrugje>
  <VrstaStroskaObjave>apc</VrstaStroskaObjave>
  <DatumPoslanoVRecenzijo>0000-00-00</DatumPoslanoVRecenzijo>
  <DatumSprejetjaClanka>0000-00-00</DatumSprejetjaClanka>
  <DatumObjaveClanka>0000-00-00</DatumObjaveClanka>
  <Licence>
    <Licenca ID="6" Kratica="CC BY 4.0" Naziv="Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna" URL="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl" Logo="by.png" LogoPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/licence/by.png" DatumZacetkaLicenciranja="" VezanoNa="" VezanoNaAng="" Besedilo="" BesediloAng=""></Licenca>
  </Licence>
  <EmbargoDo></EmbargoDo>
  <VrstaEmbarga ID="1" Naziv="Takojšnja javna objava" OpenAIREDostop="openAccess"></VrstaEmbarga>
  <Osebe>
    <Oseba ID="46700" Ime="Nikola" Priimek="Vukašinović" AltIme="Nikola Vukasinovic; Nikola Vukašinovič; N. Vukašinović" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="57115235" Afiliacija="" ArrsID="25450" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="99466" Ime="Uroš" Priimek="Urbas" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="269368419" Afiliacija="" ArrsID="51899" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="2301" Ime="Leon" Priimek="Kos" AltIme="L. Kos" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="3740515" Afiliacija="" ArrsID="12725" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="145987" Ime="Ivona" Priimek="Vasileska" AltIme="I. Vasileska" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="302511203" Afiliacija="" ArrsID="52700" ORCID=""></Oseba>
  </Osebe>
  <Identifikatorji>
    <Identifikator ID="4" Sifra="UDK" Naziv="UDK" URL="">621.039:004.85</Identifikator>
    <Identifikator ID="9" Sifra="ISSN-clanka" Naziv="ISSN pri članku" URL="">0952-1976</Identifikator>
    <Identifikator ID="15" Sifra="DOI" Naziv="DOI" URL="http://dx.doi.org/10.1016/j.engappai.2026.114332">10.1016/j.engappai.2026.114332</Identifikator>
    <Identifikator ID="3" Sifra="CobissID" Naziv="COBISS_ID" URL="https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/270229507">270229507</Identifikator>
  </Identifikatorji>
  <Datoteke>
    <Datoteka ID="229227" DatotekaNRID="14604685" NamenDatotekeID="2" NamenDatoteke="Predstavitvena datoteka" FormatDatotekeID="2" FormatDatoteke=".pdf" MIME="application/pdf" IkonaFormata="pdf.png" IkonaFormataPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/fileTypes/pdf.png" VelikostDatoteke="2599700" VelikostDatotekeKratko="2,48 MB" DatumVstavljanja="2026-03-03 10:34:27" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="true" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="0">
      <Naziv>Vukasinovic_..._Accelerating_Particle....pdf</Naziv>
      <OrgNaziv>Vukasinovic_..._Accelerating_Particle....pdf</OrgNaziv>
      <URL></URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5>6B2D9D54E465018CA916063B39283B95</MD5>
      <SHA256>3a6be995739fce624688ab5fec1b81a6deca897e37fd9389b9dbb6d46defd0ab</SHA256>
      <UUID>d12790b2-16e3-11f1-a1ba-0050569b8976</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=229227</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
        <Vsebina TipVsebine="GoloBesedilo" JezikID="1033" Oznaka="" Dolzina="84758"></Vsebina>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
    <Datoteka ID="229225" DatotekaNRID="0" NamenDatotekeID="5" NamenDatoteke="Izvorni URL" FormatDatotekeID="56" FormatDatoteke="URL" MIME="text/url" IkonaFormata="url.png" IkonaFormataPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/fileTypes/url.png" VelikostDatoteke="0" VelikostDatotekeKratko="0,00 KB" DatumVstavljanja="2026-03-03 10:33:11" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="false" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="1">
      <Naziv></Naziv>
      <OrgNaziv></OrgNaziv>
      <URL>https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0952197626006135</URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5></MD5>
      <SHA256></SHA256>
      <UUID>a3890257-16e3-11f1-a1ba-0050569b8976</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=229225</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
  </Datoteke>
  <Organizacije>
    <Organizacija OrganizacijaID="14" Kratica="FS" ZavodEvsID="0000068" Logo="" LogoPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/logo/">Fakulteta za strojništvo </Organizacija>
  </Organizacije>
  <OrganizacijeVira>
  </OrganizacijeVira>
  <MetodeZbiranjaPodatkov>
  </MetodeZbiranjaPodatkov>
  <TipologijaDela ID="1.01" Koda="1.01" Naziv="Izvirni znanstveni članek" SchemaOrg="Article"></TipologijaDela>
  <OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARIS//P2-0425" Stevilka="P2-0425" Naslov="Decentralizirane rešitve za digitalizacijo industrije ter pametnih mest in skupnosti" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARIS//P2-0405" Stevilka="P2-0405" Naslov="Fuzijske tehnologije" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARIS//J2-60053" Stevilka="J2-60053" Naslov="Optimizacijsko ogrodje pridružene in umetne inteligence za optimizacijo kompleksnih večfizikalne simulacijskih modelom (A2FOMS)" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARIS//N2-0335" Stevilka="N2-0335" Naslov="HEXAPIC - Delčna koda za heterogene računalniške arhiteture na ravni eksa" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/other/Luxembourg National Research Fund/C23%2FIS%2F18105668%2FHEXAPIC" Stevilka="C23/IS/18105668/HEXAPIC" Naslov="HEXAPIC" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
  </OpenAIRE>
  <Gradivo_Apc>
    <Gradivo_Apc NazivPlacnika="Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo" Vsota="2840.00"></Gradivo_Apc>
  </Gradivo_Apc>
  <Ostalo>
    <StIrodsDatotek>0</StIrodsDatotek>
    <StDatotekPodTrajnimEmbargom>0</StDatotekPodTrajnimEmbargom>
    <StDatotekZOmejenimDostopom>0</StDatotekZOmejenimDostopom>
  </Ostalo>
</Gradivo>
