optimieren

Optimieren ist ein deutsches Verb, das bedeutet, etwas so zu gestalten oder zu verändern, dass es den bestmöglichen Zustand erreicht, gemessen an einer definierten Zielgröße unter gegebenen Randbedingungen. Der Begriff stammt vom lateinischen optimus 'der Beste' und kam über das Französische in die deutsche Sprache. Die Substantivierung Optimierung bezeichnet den damit verbundenen Prozess oder das daraus resultierende Ergebnis.

Anwendungsfelder reichen von Technik, Wirtschaft, Logistik, Produktion bis hin zu Umwelt- und Informationstechnologie. Typisch ist das Streben nach mehr Effizienz, weniger Kosten, höherer Qualität oder besserer Leistung bei gegebenen Ressourcen. In der Mathematik und Informatik versteht man unter Optimierung die Bestimmung von Eingaben, die eine Zielfunktion maximieren oder minimieren, während Nebenbedingungen erfüllt bleiben. Übliche Modelle verwenden Ziel- oder Kostenfunktionen, Randbedingungen und Parameter. Beliebte Lösungsverfahren umfassen lineare Programmierung, nichtlineare Optimierung, konvexe Optimierung und ganzzahlige Optimierung sowie heuristic und metaheuristische Ansätze.

In der Informatik spricht man außerdem von Code-Optimierung, also Maßnahmen zur Reduktion von Laufzeit, Speicherbedarf oder Energieverbrauch. Der Optimierungsprozess ist typischerweise iterativ: Modellbildung, Analyse, Lösungsfindung, Validierung und Umsetzung. Zentrale Konzepte sind lokale versus globale Optima, Konvergenz und Rechenaufwand. Grenzen resultieren aus unpräzisen Modellen, Datenfehlern oder dem Trade-off zwischen Genauigkeit und Ressourcen.