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Wenn zwei Knaben jeder einen Apfel haben und sie diese Äpfel tauschen,
hat am Ende auch nur jeder einen.
Wenn aber zwei Menschen je einen Gedanken haben und diese tauschen,
hat am Ende jeder zwei neue Gedanken.
---
Platon (ca. 427 v.Chr.-347 v.Chr.)

Simulationen erzeugen Interpretationen der Welt

Für Techniker oder Wissenschaftler ist es inzwischen Alltag, sich an Ergebnissen numerischer Simulationen zu erfreuen oder sich über Probleme beim Erstellen der erforderlichen numerischen Modelle zu ärgern.
In vielen Bereichen funktionieren die Modelle zuverlässig, man denke nur an das rechnergestützte Konstruieren (CAD). Probleme mit der Modellgenauigkeit und numerischen Stabilität gibt es jedoch nicht nur bei der Wettervorhersage. Diese Probleme treten überall auf, wo die nichtlinearen Effekte komplexer Systeme mathematisch behandelt werden sollen. Erschwerend wirkt weiterhin, dass fast alle Parameter realer Systeme keine exakten Werte besitzen, sondern nur über statistische Verteilungsfunktionen beschreibbar sind:

Numerische Optimierung wird die Welt verändern

Auch bei hinreichend validierten und numerisch stabilen Modellen scheitert der Mensch an der Komplexität der nichtlinearen Wechselwirkungen. Eine zielgerichtete Veränderung von Parametern, um ein gewünschtes Verhalten zu erreichen, ist mit "gesundem Menschenverstand" dann meist unmöglich.
Hier können die modernen Verfahren der numerischen Optimierung helfen. Der Mensch beschreibt im Idealfall, welche Ziele er erreichen möchte und der Computer findet dafür eine optimale Lösung.

OptiYummy - denn Optimieren darf Spaß machen!

Leider sind solche Idealfälle bei der Anwendung der numerischen Optimierung nicht die Regel. Im Normalfall fehlt dem Nutzer noch das erforderliche Methodenwissen und er kämpft mit einer Vielzahl numerischer Probleme.
OptiYummy soll Technikern und Wissenschaftlern den Einstieg in diese neue Technologie erleichtern, indem die Grundlagen zur numerischen Optimierung hier in möglichst leicht verständlicher und anwendbarer Form dargestellt werden. Ein Schwerpunkt ist dabei die Robust-Optimierung durch Einbeziehung der Parameter-Streuungen mittels probabilistischer Simulation.
Hoffentlich gelingt es!
IFTE


Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design (IFTE)
der Technischen Universität Dresden



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