Für die Entwicklung innovativer Systemarchitekturen haben Modellierung- und Optimierungstechniken eine zentrale Rolle bei der Strukturierung des Architekturprozesses und der Definition von Optimierungs- und Modellierungsproblemen gespielt. In diesem Kontext wird für Systeme aus Systemen (System-of-Systems) die Verwendung effizienter, spezieller Ansätze (oft physikbasierter Simulationen) stark empfohlen, um die rechnerische Komplexität der angestrebten Anwendungen zu reduzieren. Allerdings können die Erkundung neuer Architekturen mit solchen speziellen Ansätzen Herausforderungen für Optimierungsalgorithmen mit sich bringen, darunter erhöhte Bewertungskosten und potenzielle Fehler. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sind surrogatbasierte Optimierungsalgorithmen wie Bayes'sche Optimierung unter Verwendung von Gaußprozessmodellen hervorgetreten.