Nelder-Mead - один из самых популярных алгоритмов многомерной оптимизации. Реализация Apache довольно хорошая.
Однако, если у вас есть больше информации, например, градиент, вам следует рассмотреть возможность использования более «информированного» алгоритма, такого как BFGS. Он также работает с аналитическим градиентом (с использованием конечных разностей). R использует BFGS по умолчанию, я думаю ...
SuanShu реализовал 10+ Java-оптимизацию алгоритмов, которые вы можете выбрать для своих целей.
Надеюсь, это поможет.