Die mathematische Optimierung ist ein Teilgebiet der angewandten Mathematik, welches sich mit dem Lösen von Optimierungsproblemen beschäftigt. Sie hat zahlreiche Anwendungen, beispielsweise in den Bereichen Automatisierungstechnik, Automobilindustrie, Energiewirtschaft, Ernährungswissenschaft, Finanzen, Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrttechnik, Marketing, Produktionsplanung, Machine Learning, Robotik und Supply-Chain-Management.[1][2][3] Generell ist sie in allen Disziplinen von Interesse, in denen mit unbekannten Variablen gearbeitet wird, die optimal bestimmt werden sollen wie beispielsweise in der Chemie, der Informatik, der Physik oder den Wirtschaftswissenschaften. Häufig ist eine analytische Lösung von Optimierungsproblemen nicht möglich und es müssen numerische Verfahren eingesetzt werden.