täsmäoptimoinnista

Täsmäoptimointi on optimoinnin ala, jossa tavoitellaan mahdollisimman tarkkoja tai täsmälleen määriteltyjä tuloksia nykyisten rajoitteiden puitteissa. Täsmäoptimoinnin ideana on käyttää matemaattisia malleja ja tarkkoja tavoitearvoja siten, että ratkaisu sekä sen vaikutukset ovat todennettavissa ja toistettavissa.

Se kattaa lineaarisen ohjelmoinnin, kokonaislukujen ohjelmoinnin sekä ei-lineaarisen optimoinnin, sekä näiden yhdistelmät. Täsmäoptimointi pyrkii usein eksaktiin ratkaisuun eikä pelkkään hyvään heuristiseen likimääräiseen ratkaisuun. Käytettyjä menetelmiä ovat esimerkiksi branch-and-bound, leikkausmenetelmät (cutting planes), dynaaminen ohjelmointi, konveksinen optimointi ja rajoitusohjelmointi. Kun epävarmuutta esiintyy, voidaan soveltaa robustia tai stokastista optimointia.

Sovelluksia ovat muun muassa tuotannonsuunnittelu ja resurssien jako, reititys ja logistiikka, energiaverkot sekä rahoitusportfolion optimointi. Tyypillisiä haasteita ovat laskennallinen monimutkaisuus (NP-kovia ongelmia), datan laatu, mallin tarkkuus ja epävarmuuden hallinta sekä skaalautuvuus suurissa järjestelmissä.

Täsmäoptimointi eroaa usein heuristisista tai likimääräisistä menetelmistä, jotka etsivät hyvää ratkaisua lyhyellä ajalla ilman takuuta optimaalisuudesta. Se on keskeinen osa operatiivista tutkimusta ja matemaattista ohjelmointia, ja sitä sovelletaan siellä, missä tarkka ja toistettava ratkaisu on tarpeen.