BAYES'SCHE OPTIMIERUNG

Die Optimierung nichtlinearer Funktionen ist ein häufig auftretendes Problem bei der Auslegung technischer Systeme. Bei vielen realistischen Optimierungs- und Entscheidungsproblemen erfordert die Auswertung der Zielfunktion die Lösung eines komplexen Simulationsmodells oder die Durchführung eines oder mehrerer Experimente wie z.B. ein zerstörendes Prüfungsverfahren. In solchen Fällen setzt die AdCo EngineeringGW GmbH auf die sogenannte Bayes’sche Optimierung. Bayes’sche Optimierung ist eine sehr mächtige Strategie, um die Extrema von Zielfunktionen zu finden. Ansätze der Bayes’schen Optimierung haben sich dann als besonders nützlich herausgestellt, wenn die Funktionsauswertungen kostspielig sind, man keinen Zugang zu Ableitungen hat, das Problem nicht konvex ist oder die verfügbaren Funktionsauswertungen stark verrauscht sind. Bayes’sche Optimierungstechniken gehören zu den effizientesten Ansätzen in Bezug auf die Anzahl der erforderlichen Funktionsauswertungen. Ein Großteil der Effizienz ergibt sich dabei aus der Fähigkeit der Bayes’schen Optimierung, a-priori Annahmen und Wissen über das Problem zu berücksichtigen, und dieses Wissen durch gezielte Funktionsauswertungen zu aktualisieren. Hierbei erfolgt stets eine Abwägung zwischen einer Exploration des Suchraums und der Ausnutzung des aktuellen Wissensstands.