Optimizasyon Nedir? Mühendislikte Optimizasyon Nasıl Olur?
Optimizasyon, ekonomiden mühendisliğe, matematikten fiziğe kadar birçok disiplin için çok önemli bir işlemdir. Bu içeriğimizde ise sizlere opimizasyon kavramını ve mühendislik uygulamalarındaki önemini derledik.
Optimizasyon Nedir?
Optimizasyon, genel anlamıyla, bir sistemi belirli kısıtlamalar çerçevesinde mümkün olduğunca en az maliyetle en verimli hale getirmek için uygulanması gereken, işlem veya metotların tümüdür. Kısaca, bir problemi en uygun şekilde çözmek veya bir sistemi mümkün olan en iyi duruma getirme işlemidir.
Matematiğin de bir konusu olan optimizasyonun matematiksel tanımlaması ise bir gerçel fonksiyonu minimize veya maksimize etmek için gerçek veya tam sayı değerlerini belirli ve tanımlı bir aralıkta seçip fonksiyon içerisine yerleştirerek sistematik bir şekilde bir problemi incelemek veya çözmektir.
Optimizasyona doğru karar verme sanatı da denilir. Örneğin, bir makineyi optimize etmek, o makinenin en az maliyetle, en yüksek verimde çalışmasını sağlamak bir optimizasyon işlemidir. Yani kısacası, maliyeti minimize, verimi de maximize etme işlemi de diyebiliriz. Tabi bunu sadece maliyet ve verimlilik olarak da değerlendirmemek gerekli. Minimum maliyet ve maksimum verimliliğin yanında maksimum kazanç , minimum hata ve optimal tasarım gibi parametreler de optimizasyon uygulamalarında önemlidir.
Optimizasyonun çoğunlukla uygulandığı alanlar ise şu şekildedir.
- Bilgisayar Bilimi ve Matematik
- Endüstriyel uygulamalar
- Biyoloji
- Fizik
- Tıp
- Veri Madenciliği
- Mühendislik Uygulamaları
- Simülasyon ile senaryo analizi
- Tasarım uygulamaları
- Ekonomik problemler
- Zaman ve maliyet analizi
Optimizasyon Aşamaları Nelerdir?
Bir sistemin optimizasyonu yapılırken, belirli kısıtlamalar, değişkenler ve uygulama metotları söz konusudur. Her sistem için yapılması gereken optimizasyonda kısıtlamalar mevcuttur. Sistemin optimizasyonu için de bazı değişkenler bulunmaktadır. Genel olarak bakıldığında optimizasyon aşamaları şu şekildedir:
- Sistemin analiz edilmesi
- Kısıtlamaların belirlenmesi
- Değişkenlerin belirlenmesi
- Hedefin ortaya konulması (hedef fonksiyon seçimi)
- En uygun optimizasyon yönteminin seçilmesi
- Sistemin kontrolü
Mühendislikte Optimizasyon
Optimizasyon mühendisliğin en temel gerekliliklerinin belki de başında gelir. Mühendisler, bir makinenin veya sistemin çeşitli yönlerden daha az maliyetle daha verimli çalışmasından veya yeni bir makine veya sistemi minimum maliyet ve maksimum verimlilikte dizayn edilmesinden sorumludur. Mühendislerin mesleklerindeki en temel görevi budur. Mühendislikte bir dizayn yaparken, bu dizaynı belirli koşullar ve parametreler altında yapmalısınız. Dizayn ve iyileştirme parametreleriniz belirlenen koşulların dışarısına çıkamaz.
Örneğin, bir elektrikli aracın batarya ünitesini soğutma sistemini iyileştirmek istiyorsunuz. Bu soğutma sistemini en az maliyetle daha verimli hale getirmek bir optimizasyon işlemidir. Bu işlemi yaparken belirli sistem kısıtlamaları olmalı yani ilk olarak soğutma sisteminin temel yapısının değiştirilmemesi gerekir. Bu sistemde değişken soğutma akışkanın değiştirilmesi veya farklı malzemelerle karıştırılması düşünülebilir. Burada değişken soğutma akışkanıdır. Eklenecek yeni malzemenin hali hazırda kullanılan malzeme ile farkları ve maliyete etkisi değerlendirilir. Yeni malzeme için ekstra maliyet gerekebilir fakat bu malzemenin sisteme girmesi de sistemin verimini arttırabilir.
Optimizasyonu sadece mühendislik açısından da düşünmemek gerekir. Bir ülkenin veya işletmenin kazancının arttırılıp, maliyetinin düşürülmesi de bir optimizasyondur.
Kendi kişisel optimizasyonunuzu da yapabilirsiniz. Optimizasyonu sadece maliyet verim ilişkisi olarak değerlendirmeyin. Mesela zamanınızı maliyet olarak düşünün, her gün kısıtlı bir zamanınız var 24 saat bu süre değişmez. Ama bu süreyi maksimum verimde kullanmak ise size bağlı. Eğleneceğiniz şeylere zaman ayırabileceğiniz gibi kendinizi geliştirmeye veya işinize de zaman ayırabilirsiniz. Her gün hem oyun oynayıp, film izleyip ders de çalışabilirsiniz. Önemli olan bu aktivitelere ayırdığınız zamandır. Bazı insanlar az uyur sosyal medyada az zaman geçirir ve hem dizi film izleyebilir hem de kendini geliştirebilir. Bu kendi zaman yönetiminizi sağlamakla gerçekleşir. İşte bu da bir zaman optimizasyonudur. Kendinize değer katarken hayattan kopmayın her zaman zevk almayı da hayatınızın bir parçası haline getirin.
Kaynak ve İleri Okuma
