Preconditionering

Preconditionering is een verzamelnaam voor voorbereidings- of conditioningstappen die vóór een hoofdproces worden toegepast om de uitkomst te verbeteren. Doelen zijn onder meer het verminderen van variabiliteit, het stabiliseren van systemen en het versnellen van latere berekeningen of behandelingen. De concrete invulling verschilt sterk per vakgebied.

In de geneeskunde en fysiologie verwijst preconditionering vaak naar ischemische preconditioning: korte, niet-ernstige episodes van ischemie die het weefsel later beschermen tegen ernstigere schade. Dit mechanisme wordt bestudeerd bij het hart en de hersenen en berust op complexe signaaltransductie, mitochondriale aanpassingen en receptorwerking. Klinische toepassingen richten zich op het verbeteren van uitkomsten bij chirurgische ingrepen en bij het voorkomen van weefselschade, maar de implicaties variëren per patiënt en situatie.

In de wiskunde en informatie- en computerwetenschappen wordt preconditionering toegepast om de prestaties van iteratieve oplosmethoden te verbeteren. Een preconditioner P transformeert een systeem naar P^{-1} A x = P^{-1} b, met als doel een lagere conditienummer en snellere convergentie. Veel voorkomende voorbeelden zijn eenvoudige diagonaal- of Gauss-Seidel-preconditioners en incompleet factorisatie (ILU). Het kiezen van een geschikte preconditioner hangt af van de structuur van de omgeving en de kosten van toepassing.

In datawetenschap en statistiek verwijst preconditioning naar datavoorbereiding zoals centreren, schalen of meer geavanceerde methoden zoals whitening. Deze stap verbetert de stabiliteit en snelheid van optimalisatie-algoritmen en kan de prestaties van modellen verhogen.

Preconditionering is contextafhankelijk en wordt toegepast om de betrouwbaarheid, efficiëntie en uitkomsten van verschillende processen te verbeteren.