Grundlagen: Optimierung

Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella

Numerische Optimierung im Entwurfsprozess

Im Rahmen eines Entwurfsprozesses wird für eine gegebene Aufgabenstellung die "ideale Lösung" gesucht:

• Die ideale Lösung soll alle Forderungen und Wünsche der präzisierten Aufgabenstellung perfekt erfüllen.
• Im allgemeinen ist die technische Realisierung der anzustrebenden Lösung zu Beginn des Entwurfsprozesses unbekannt:

Aufgabenstellung überführen in eine (unbekannte) Ideal-Lösung

• Leider muss man sich am Ende des Entwurfsprozesses mit einer Kompromiss-Lösung zufrieden geben:
  1. Man verfügt nur über begrenzte Ressourcen an Zeit und Geld.
  2. Im Normalfall existieren immer widersprüchliche Anforderungen.
• Bei der Aufgabenstellung eines Entwurfsprozesses handelt es sich eigentlich um ein Problem, weil ihre Lösung mit Schwierigkeiten verbunden ist und das Erreichen einer befriedigenden Lösung nicht gesichert ist:

===>>> Dieses Kapitel wird zur Zeit erarbeitet <<<===

Vorläufige weitere Gliederung:

• Transformation von Entwurfsproblemen in Optimierungsaufgaben
  • Was ist numerische "Optimierung"?
  • "Wünsche" als Gütekriterien
  • "Forderungen" (Restriktionen) als Straffunktion
  • Unzulässige Lösungen als Restriktionsverletzungen
  • Entwurfsgrößen und Entwurfsparameter
  • Suchraum-Reduktion
  • Lösungssuche mit Optimierungsverfahren
  • Hierarchische Optimierung
    1. Suche zulässiger Lösungen (Straf-Funktion)
    2. Bestmögliche Wunscherfüllung (Güte-Funktion)
  • Mehrkriterienoptimierung