Internationaler Workshop

Robuste Optimierung – ein Geschäft für Pessimisten?

Presseinformation / 13.3.2017

Vom 9.-10. März 2017 lud das »Leistungszentrum Simulation- und Software-basierte Innovation« zum internationalen Workshop »Robust Optimization« ein. Robuste Optimierung versucht gute Prozess- bzw. Produktauslegungen gegen Schwankungen und Risiken in den Eingangsdaten abzusichern. Während der zweitägigen Veranstaltung im Fraunhofer ITWM wurde in sechs Vorträgen von ausgewiesenen Spezialisten und in einer Problem Session Industriefragestellungen auf dem Gebiet der robusten Optimierung betrachtet und über mögliche Lösungsansätze diskutiert.

Unsicherheiten in Eingangsgrößen können bei Auslegungsfragestellungen zu negativen Auswirkungen führen. Man stelle sich zum Beispiel ein Hausdach vor, welches nur gegen statische Schneelast, nicht aber gegen Scherkräfte durch starke Winde gesichert ist. Methoden der robusten Optimierung beziehen eine Vielfalt an möglichen Szenarien mit ein und versuchen eine günstige aber sichere Lösung zu finden.
 

Ein Thema, unterschiedliche Perspektiven

Grundsätzlich gibt es bei der robusten Optimierung in der Wissenschaft zwei Philosophien: Eine Gruppe, die »klassischen robusten Optimierer«, sichert gegen den schlechtmöglichsten Fall ab, die Lösungen sind eher konservativ und deswegen oft auch teuer. Die andere Gruppe der »stochastischen Optimierer« geht davon aus, dass die Szenarien gewisse Wahrscheinlichkeiten haben und berechnet Lösungen, die im Mittel oder mit hoher Wahrscheinlichkeiten sicher sind. Häufige Kritik an den Wahrscheinlichkeitsüberlegungen sind Unsicherheiten über die Verteilung des Zufalls und die langen Rechendauern bei der Szenarien-Analyse.

Die Konferenzorganisatoren, Karl-Heinz Küfer (Fraunhofer ITWM) und Sven O. Krumke (TU Kaiserslautern), hatten von beiden »Lagern« jeweils drei prominente Vertreter eingeladen: Dick den Hertog (Universität Tilburg, Niederlande), Anita Schöbel (Universität Göttingen) und Pawel Zielinski (Universität Wroclaw, Polen) sprachen für die klassischen robusten Optimierer. Georg Pflug (Universität Wien, Österreich), Rüdiger Schultz, (Universität Duisburg Essen) und René Henrion (WIAS Berlin) standen für die stochastischen Ansätze.

Den Sprechern war es wichtig in der gemeinsamen Konferenz, jeweils Bezüge zueinander zu suchen und Modellierungskompromisse aus robuster und stochastischer Optimierung zu finden.  
 

Von der Theorie zur Praxis

In einigen Vorträgen und in einer Problem Session mit Themen aus Kaiserslautern wurden Industrieprobleme aufgegriffen, diskutiert und gemeinsam nach möglichen Modellansätzen gesucht – von der Trinkwasserversorgung über medizinische Therapieplanung bis hin zur Auslegung von Photovoltaikkraftwerken oder Lieferketten großer Verbrauchsgüterhersteller.

Prof. Karl-Heinz Küfer, Organisator des Workshops und Leiter der Abteilung »Optimierung« am ITWM, war über die vielen Zuhörer aus TU und ITWM erfreut und fasst zusammen: »Mit solchen einzigartigen Veranstaltungen bringen wir internationale Experten zusammen und schlagen gleichzeitig die Brücke zur Industriemathematik. Die Teilnehmer hatten die Möglichkeit, hochkarätige Vorträge von ausgewiesenen Mathematikern zu hören, sich direkt mit ihnen auszutauschen und Anregungen für neue Modellierungs- und Lösungsansätze für ihre eigenen Fragestellungen zu überdenken«.