Akademik bir araştırmacıyım ve optimizasyon üzerine çalışıyorum. Arkadaşlarımın çoğu araştırmamın ne hakkında olduğunu ve neyle uğraştığımı sürekli soruyor. "Optimizasyon" teknik bir terimdir ve daha akademik bir dille açıklanmayı hak ediyor. Ancak bilgisayar bilimi alanında altyapısı olmayanlara optimizasyonun genel bir resmini sunmak için bu yazıyı çok sade bir dille yazacağım. Baştan şunu hatırlatayım: İngilizce benim ana dilim değil; aşağıdaki bölümlerdeki dil bilgisi hatalarımı lütfen mazur görün.
Genel olarak optimizasyon, belirli bir problem için daha iyi kararlar verme sürecidir. Bir yemek hazırlayıp pişirmeyi örnek alalım. Amacınız, kendi damak zevkinize göre lezzetli bir yemek yapmak. İyi bir yemek hazırlamak için tuz, yağ, biber gibi her malzemenin miktarını doğru ayarlamak gerekir. Tecrübesiz bir aşçıysanız büyük olasılıkla deneme yanılma yöntemini kullanıyorsunuzdur. Günlük hayatınızda hep yemek yapıyorsanız her malzemenin doğru miktarını bilirsiniz. Aslında yaptığınız şey, yemeği lezzetli kılmak için bu miktarları optimize etmekten ibaret. Malzeme miktarlarını karar değişkenleri, bu değişkenlere değer vermeyi bir karar verme süreci, lezzetli yemek yapmayı da bir amaç olarak görebilirsiniz. Bu örnekte tek bir amacınız olduğu için buna tek amaçlı optimizasyon diyebiliriz.
Gerçek hayatta her birimizin ulaşmak istediği birçok amaç var ve bunların çoğu birbiriyle çelişiyor. Bu cümle karmaşık geldiyse endişelenmeyin; sıradaki örnekle anlayacaksınız. İki yıla yakındır bekâr yaşadığım için evlilikle ilgili bir örnek vereceğim. Evlenecek birini arıyorsanız muhtemelen kadınlar konusunda hep kafanız karışıktır. Kendi tercihleriniz var ve bu tercihlerinize göre doğru "kişiyi" bulmaya çalışıyorsunuz. Tanıştığınız birkaç aday var. Biri çok güzel ama en akılsız olanı. Bir diğeri ev işlerinde en iyisi ama yeterince güzel değil. Sonuncusu en zeki olanı ama yemek yapmakta en kötüsü. Amaçlarınız "en güzel olanı bulmak", "en zeki olanı bulmak" ve "ev işlerinde en iyi olanı bulmak" ise hangisi en iyisi? Elinizdeki adaylara bakınca amaçlarınızın birbiriyle çeliştiğini söyleyebilirim. Diğerlerinde daha çok kazanmak için bazı amaçlarınızdan taviz vermeniz gerekiyor. Bu yüzden global bir optimum yok. Taviz vermek istemiyorsanız yeni adaylar aramaya devam etmeniz gerekir. Sonunda amaçlarınızı kendi tercihlerinize göre dengeleyeceğinizi rahatlıkla söyleyebilirim. Durum buysa, dengelenmesi gereken birden fazla amacınız olduğu için buna çok amaçlı optimizasyon diyoruz.
Şimdi bugünlerde çok gündemde olan, daha ciddi bir örnek vereceğim. Bildiğiniz gibi COVID-19 şu anda dünyada en çok konuşulan konu. Bütün ülkeler virüsün yayılmasını durdurmaya çalışıyor. Politika yapıcılar (optimizasyonda bunlara "karar verici" deriz) salgınla başa çıkmanın en etkili yolunu bulmaya uğraşıyor. Dünyanın her yerinde görüldüğü gibi karar verirken göz önünde bulundurulması gereken pek çok boyut var. Birkaç örnek amaç verecek olursak politika yapıcılar enfekte olanların sayısını, ölümlerin sayısını ve karantinanın süresini en aza indirmek istiyor. Ekonomik ve toplumsal krizleri de en aza indirmeye çalışıyorlar. Bu amaçlara ulaşmak için bir şehrin ne zaman ve ne kadar süreyle kapatılacağına, hastanelerin yatak kapasitesinin ne olması gerektiğine, solunum cihazı sayısına ve benzeri konulara karar veriyorlar. Ancak bir şehri uzun süre kapatırsanız bazı ekonomik sorunlar ortaya çıkar. Bu, birçok toplumsal soruna da yol açar. Bu yüzden politika yapıcıların en dengeli çözümleri bulmak için çok amaçlı optimizasyon araçlarına ihtiyacı var. Gördüğünüz gibi bu amaçların bir kısmı da birbiriyle çelişiyor. Ekonomiyi iyileştirmek isterseniz virüs yüzünden ölenlerin sayısı bundan etkilenir, ya da tersi. Politika yapıcıların tercihleri daha da önem kazanıyor; kaynaklarının yukarıdaki fedakârlıklardan bazılarıyla baş etmeye yettiğini görürlerse daha iyi kararlar verebilirler.
Özetle optimizasyon, belirli bir problem için mümkün olan en iyi çözümü bulmak demektir. Yüzlerce karar değişkeniniz ve çok sayıda amacınız varsa en uygun çözümü kendi başınıza bulmanız imkânsızdır. Çözümleri bulmanızda size destek olacak bazı optimizasyon araçlarını kullanmanız gerekir. Genel hedef, en iyi çözüme ulaşmaktır. Ancak çok amaçlı optimizasyonda tek bir en iyi çözüm yoktur. Karar vericinin en çok tercih edeceği çözümü bulmak için onun tercihleri optimizasyon sürecine dâhil edilir. Verilen tercihlere bağlı olarak nihai çözüm, farklı karar vericiler için farklı olur.
Umarım bu yazı size optimizasyon hakkında genel bir bakış ve anlayış kazandırmıştır. Optimizasyon alanında uzmansanız ve yazıda bir yanlışlık görürseniz bize bildirmekten çekinmeyin. Yazıyı beğendiyseniz arkadaşlarınıza da duyurun ve sosyal medyada paylaşın.
B.A.
Doktoralı Bilgisayar Mühendisi
Anahtar sözcükler: optimizasyon, tek amaçlı optimizasyon, çok amaçlı optimizasyon, karar verme