不久前，來自中國自主研發的國產基礎工業工程軟件再次成功登頂國際權威數學軟件測評排行榜的榜首, 中國自主創新陣營在國際基礎科技舞臺上取得持續突破。

曾幾何時,提及“求解器”人們想到的是三大巨頭IBM Cplex,Gurobi和FICO Xpress。求解器是求解數學規劃問題的軟件,技術壁壘高、研發難度大,國內具備研發能力的團隊屈指可數。這就造成了,國內很多企業,尤其是一些高新技術產業,如國家電網、南方電網、航空公司等所用的數據計算引擎都是由國外的求解公司提供的。

面對這種情況,杉數科技聯合創始人兼CEO羅小渠覺得“我們要潛心研發一款具有自主知識產權的‘求解器’?！倍此坪唵蔚摹扒蠼馄鳌?其實在技術層面要求非常高,從數據的收集、計算,再到模型優化,這其中的難點就是參數的計算。杉數科技求解器研發團隊歷時三年,自主研發成功國內首個商業求解器平臺--“杉數求解器COPT”。

日前,在求解器領域最權威的國際第三方測評Mittelmann的最新一輪測試結果中,杉數科技穩居單純型法線性規劃求解器全球性能第一。值得一提的是,杉數求解器COPT自2019年5月登榜以來,一直在Mittelmann榜單上占據領先位置。

最新排名顯示,杉數科技持續位列第一,身后則是全球知名數學規劃求解器國際領袖企業Gurobi和阿里達摩院于上月發布的阿里求解器MDOPT。

據了解,由美國亞利桑那州立大學Hans Mittelmann教授所維護的網站提供了多個商業和開源的數學規劃求解器的測評數據,全面評估各個軟件求解 LP、 MIP、 (MI)QP、 (MI)QCQP、 (MI)SOCP和NLP等問題集的能力。近年來,他的測評成為潛在客戶了解和選擇求解器的窗口,也被求解器業界奉為其軟件性能排名的事實標準。

最新的2020版提供了40個工業數據集用于開源以及商業數學規劃優化求解器軟件測評,測評結果以算得快(求解速度)和完成率(解出全部40個工業數據集)進行排序,長期以來都是美國和歐洲軟件占據該測評排行榜的主體和前三名。數學規劃又稱數學優化,是運籌學的核心理論與支撐,被廣泛用于工程、經濟和金融等領域求解各種現實問題的最優化決策,對現代社會具有重大戰略價值,數學規劃包括了線性規劃、整數規劃、非線性規劃等研究方向。

線性規劃的單純形方法,被認為是現代數學規劃也是運籌學學科的開端,也是公認的20世紀最重要的十大算法之一。隨著信息技術的發展,歐美等國家和地區涌現出了不少優秀的基于單純型法線性規劃的決策優化求解器,可以方便地求解百萬級別變量的線性規劃問題,對于供應鏈的倉網布局、商品定價和配貨補貨,制造業的工廠排產排班,能源電網的調度優化,航空業的航班恢復和乘務調度,和物流業的運輸規劃等企業優化決策場景來說至關重要,具有極大的商業價值。

杉數科技基于中國企業已積累的海量大數據和大規模業務場景,利用運籌學和機器學習等前沿技術將企業的實際問題轉化為數學模型求解。杉數科技的核心產品為COPT決策優化求解器,目前提供學術版、單機版與服務器版。據杉數科技介紹,自2019年5月發布可求解大規模復雜商業問題的COPT 1.0版本以來,該求解器不斷提升,目前在實際中已經能夠成功應對5000萬到上億變量的線性規劃問題。

對于成熟的商業求解器,整數規劃(MIP)求解器的技術研發難度遠高于線性規劃,需要通過百萬量級的代碼將一個高度復雜的數學系統工程化實現出來,涉及到的優化數學原理更為精密復雜,研發人員需要同時具備極好的計算機編程能力和深厚的數學和優化算法理論沉淀,因此整數規劃模塊也正是近年來杉數求解器團隊著力開發的部分。

杉數求解器COPT整數規劃模塊(MIP)目前已經趨于成熟,經過內測,性能優于最好的MIP開源求解器SCIP約20%,尚未面向全社會開放試用,但已應用于多家頭部企業,具備快速和穩健地應對業界場景中的各類整數規劃問題的能力,如國家電網加州研究院水火電聯合機組組合優化、百威智能供應鏈管理系統、小米全渠道智能分貨系統、商飛民用飛機工業知識圖譜優化算法引擎部署、南航2020年度發動機優化項目、好麗友供應鏈管理數字化建設項目等等。

杉數科技聯合創始人、COPT決策優化求解器項目負責人葛冬冬表示,隨著中國成為全球工業制造第一大國、網絡零售第一大國、貿易第一大國、世界第二大經濟體等,中國的商業場景及規模已經不遜色于歐美地區,這為以數學規劃求解器為代表的國產工業工程軟件研發以及達到甚至趕超國際頂級商業軟件水平,提供了豐富場景,創造了歷史性的發展機遇。

COPT求解器過去兩年已經廣泛部署于杉數科技的智慧供應鏈與工業4.0智能系統。除了自2019年5月以來穩居Mittelmann線性規劃測試榜首外,COPT求解器的各個模塊已經大量應用于解決實際大規模優化商業問題與國家重要行業,特別在線性規劃方面達到了完全可替換國外軟件的水平。杉數求解器COPT目前支持包括Windows、Linux和MacOS等在內的所有主流操作系統(均為64位系統),并提供Python、PuLP、Pyomo、C、C++、C#、Java、AMPL和GAMS等主流計算語言接口以及支持ARM64平臺。

羅小渠對記者表示:“COPT求解器是杉數科技的核心產品和底層技術,驅動了上層的行業解決方案及服務,杉數科技目前針對零售、物流和制造等行業提供智慧預測與促銷優化、智能定價、智能配補貨、智能計劃排產、運輸優化、智能倉儲、智慧選址等通用解決方案,幫助中國市場的企業實現從數據到決策的優化與轉化?！?/p>

有人說，杉數科技是一家非典型AI公司。不從事語音、圖像和NLP鏈條上的任何一項,也不以機器學習、深度學習作為唯一的核心支撐,杉數科技站在機器學習和運籌的交叉口,做的是數據規律挖掘之后,建模、求解,提供最佳決策方案的生意。

對此，羅小渠直言:“從始至終,杉數科技都在做兩件事,第一件事‘求解器的開發’,第二件事‘打造智能決策智慧鏈’?！比缃?大數據時代幾乎讓所有領域都發生著數字“蝶變”,而杉數科技將持續挖掘、整合大數據信息,驅動企業創新決策,讓“數據風暴”發揮更大的價值。

2020年,正值十四五開局規劃之年,又逢中華民族偉大復興的戰略全局。面對充滿不確定性的國際環境,以杉數科技為代表的新一代國產工業工程軟件企業,將堅定不移地打造自主可控的國產基礎軟件,為世界百年未有之大變局注入中國的科技擔當。

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