這個關系國計民生的“黑盒子”,我們造出來了

2019-11-26 01:26:31   來源:科技日報   

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    在過去30余年中,世界領先的商業求解器一直掌握在一些海外企業及財團手中。對國內企業而言,長期以來只能購買海外進口產品。

    近日,我國自主研發的“杉數數學規劃求解器”在世界知名求解器公測平臺、米特爾曼教授的測試集上位列第一,成為我國第一個自主研發的商業級別求解器,我國求解器的測試速度躋身世界頂尖商業求解器之列。

    “其速度比第二名快了40%多。”中國運籌學會理事長、研究員胡旭東告訴科技日報記者,由美國亞利桑那州立大學漢斯·米特爾曼教授所維護的這一測試平臺,提供了多個商業和開源的數學規劃求解器的測評數據,這一測評成為人們了解和選擇求解器的窗口,也被求解器業界奉為軟件性能排名的事實標準。

    求解器像是運籌學里的“芯片”

    對于求解器,很多人都很陌生。那么到底什么是求解器?

    “在運籌學里,對于數學規劃求解器的定義是,針對多種已經建立的線性、整數及各種非線性規劃模型,進行算法優化的求解器,可以看作一個‘黑盒子’軟件系統。”胡旭東說,求解器就像是運籌學里的“芯片”,絕大多數復雜系統的決策問題都需要用到數學規劃求解器,來尋求最優化的解決方案。

    “求解器就好比是電腦的操作系統,解決不同問題的數學模型就是一個個軟件。一個求解器可以衍生出很多垂直的場景,盡管這些場景看上去差別很大,但本質上相通。救護車調度、航班規劃、庫存優化……這些從數據到決策的轉化工作,都可以利用運籌學模型與機器學習將實際問題轉化為數學模型求解。”胡旭東說。

    國計民生都需要用到“黑盒子”

    “大規模數學規劃求解器關系到國計民生的眾多方面。”制造杉數數學規劃求解器的杉數科技公司創始人葛冬冬表示。

    連鎖快餐店應該如何選址,才能覆蓋盡可能多的人口?幾百個物流機器人的行進路線該如何實時設計,才能實現最高工作效率,又不發生碰撞?在打車系統中,乘客發出叫車需求,把這位乘客分配給哪個司機,才能實現路線最優,讓司機和乘客全滿意……這些問題的解決都需要求解器來幫忙。而且問題求解規模越大,就越依賴于求解器這一神秘“黑盒子”。

    葛冬冬舉例說,永輝超市現在在上海已經有300多家店。此前,他們與杉數科技合作,用選址軟件做智能選址。“比如,今年計劃開50家店,明年開100家店,后年開150家店,利用求解器就可以算出這50家店該怎么開、開在哪,明年100家店該怎么開、開在哪,互相之間不會產生惡性競爭。”

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