Osaoptimoinnissa

Osaoptimoinnissa tarkoitetaan tilannetta, jossa järjestelmän kokonaisarvo parannetaan optimoimalla sen osia erikseen sen sijaan, että koko järjestelmää yritettäisiin optimoida yhtenä kokonaisuutena. Tämä lähestymistapa yleistyy monimutkaisissa järjestelmissä ja suurissa ongelmissa, joissa täysin yhtenäinen optimointi on käytännössä hankalaa tai liian kallista.

Osaoptimoinnissa järjestelmä jaetaan moduuleihin tai alijärjestelmiin, joille asetetaan omat tavoitteensa tai kustannusfunktiot. Yhteydet osien välillä on huomioitava: paikalliset ratkaisut vaikuttavat toisiinsa ja voivat edellyttää koordinaatiota sekä välisiä rajapintoja tai palautemekanismeja. Menetelmät voivat sisältää dekompositiota, hierarkisen optimoinnin sekä tekniikoita kuten Lagrangien rentoutus tai koordinoitu päivitys.

Osaoptimoinnin etuja ovat pienempi laskentakuorma, mahdollisuus hyödyntää kunkin osan asiantuntemusta sekä nopeammat kehitys- ja kokeiluajankohdat. Lisäksi modulaarisuus ja parallelisointi helpottuvat. Haittoja ovat se, että paikallisista ratkaisuista voi muodostua globaali suboptimaalinen ratkaisu, sekä että epäoptimaalisesti määritellyt rajapinnat ja puuttuva koordinointi voivat heikentää järjestelmän kokonaisuutta.

Sovellusalueita ovat tuotanto, logistiikka, energiaverkot, tietoliikenneverkot sekä ohjelmistokehitys, joissa osien suorituskyky tai kustannustehokkuus vaikuttavat koko järjestelmän tuloksiin. Osaoptimointi ei sinänsä korvaa globaalin optimoinnin tarvetta, mutta se tarjoaa käytännöllisen kehyksen monimutkaisten ongelmien hallintaan.