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Lösungsraum

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Die Funktion als zweidimensionaler Lösungsraum eines Minimierungsproblems. Optimierung ergibt den Optimalpunkt und den Optimalwert .[1]
Dreidimensionale Lösungsräume für ein Minimierungsproblem. Links: Linear und konvex, mit nur einem (globalen) Minimum. Rechts: Nicht linear und multimodal, mehrere lokale Minima.[2]

Als Lösungsraum wird in der mathematischen Optimierung und der Informatik die Menge aller zulässigen Punkte eines Optimierungsproblems bezeichnet.[3] Zulässige Punkte sind hierbei alle einzigartigen Kombinationen von Werten gesuchter Variablen, die eventuelle Nebenbedingungen erfüllen. Dazu können Ungleichungen, Gleichungen und ganzzahlige Bedingungen gehören.[4] Der zulässige Bereich stellt somit die ursprüngliche Menge möglicher Lösungen dar, bevor die Anzahl der Kandidaten weiter eingeschränkt wird.

In Maximierungs- oder Minimierungsproblemen wird der Lösungsraum oft mit einem Gebirge verglichen, in welchem schrittweise (iterativ) ein globales Maximum bzw. Minimum (Optimalpunkt) gefunden werden soll.[3] In der Praxis entspricht die Dimensionalität eines Lösungsraumes allerdings der Anzahl an zu optimierenden Variablen und kann damit ein beliebig höherdimensionaler Raum sein.

Einzelnachweise

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  1. ↑ Nathan Sudermann-Merx: Einführung in Optimierungsmodelle. Springer, Berlin / Heidelberg 2023, ISBN 978-3-662-67380-5, doi:10.1007/978-3-662-67381-2.
  2. ↑ Thomas Bäck: Evolutionary algorithms in theory and practice: evolution strategies, evolutionary programming, genetic algorithms. Nachdr. Auflage. Oxford Univ. Press, New York 1996, ISBN 978-0-19-509971-3.
  3. 1 2 Gunter Dueck, Tobias Scheuer und Hans-Martin Wallmeier: Toleranzschwelle und Sintflut: neue Ideen zur Optimierung. In: Spektrum der Wissenschaft. Band 3, 1993, S. 42 (spektrum.de).
  4. ↑ Brian Beavis, Ian Dobbs: Optimisation and Stability Theory for Economic Analysis. 1. Auflage. Cambridge University Press, 1990, ISBN 978-0-521-33307-8, Static Optimization, S. 32, doi:10.1017/CBO9780511559402.003 (cambridge.org [abgerufen am 1. September 2026]).