摘要:近日,达摩院自主研发的“敏迭”(MindOpt)求解器接连收获权威认可。先是入选工信部“人工智能赋能新型工业化”典型应用案例,而后又在工信部产业发展促进中心等单位主办的大赛上斩获“国产求解器技术专题赛”冠军。“敏达”到底是什么?求解器又何以被誉为“工业软件之芯
近日,达摩院自主研发的“敏迭”(MindOpt)求解器接连收获权威认可。先是入选工信部“人工智能赋能新型工业化”典型应用案例,而后又在工信部产业发展促进中心等单位主办的大赛上斩获“国产求解器技术专题赛”冠军。“敏达”到底是什么?求解器又何以被誉为“工业软件之芯”?其创新突破之于产业发展究竟价值几何?
在工业制造、能源电力、航空航天、零售业、交通物流等各个行业的资源运筹中,大量核心算法都离不开求解器这个神秘的“黑匣子”。求解器作为一种强大的数学工具,扮演着将实际问题抽象化、模型化后计算最优解的关键角色。可以说,求解规模越大,就越依赖求解器。求解器是支撑电子设计自动化(EDA)的关键工具,也被广泛嵌入金融、交通、能源等国计民生行业的核心业务系统,因此被誉为“工业软件之芯”。
公开数据显示,世界500强企业中有85%使用求解器做出全局最优决策。然而,因其技术壁垒高、研发难度大,商用求解器几十年来一直被少数国外厂商主导。“全世界能做这件事的只有100多人。”知名应用数学家印卧涛在2019年加入阿里巴巴达摩院决策智能实验室时感慨说道。
经历26个版本的迭代,达摩院决策智能实验室坚持自研的“敏迭”求解器应运而生。相比起此前的求解器产品,“敏迭”在运筹优化算法基础上,创新性地引入多种前沿AI技术进行加速,可针对产业场景中的复杂问题实现分钟至毫秒级的高效求解,其线性优化性能多次登顶国际权威测评榜单。近期,敏迭求解器发布2.0版本,增加了对NLP(非线性规划)和MIQCP(混合整数二次锥规划)两类模型的支持,性能均达到国际领先水平,目前已落地电力调度、航班编排、高端制造、计算资源管理等关键领域规模应用。
在电力行业,为了满足不停波动的电力需求,同时使整个电网总发电成本最低、消纳更多绿电、碳排放量最少,电网需要频繁地协调几百上千台发电机组的发电功率。数百万整数变量被紧紧耦合在一起,任何一处调节的影响都会以光速扩散到整个电网,牵一发而动全身。
达摩院与中国南方电网电力调度控制中心的合作共同发布“电力调度智能决策平台”,帮助南网总调实现从15分钟到秒级的调度,且准确率超过经验丰富的调度员。国电南瑞南网调控技术分公司业务专家张彦涛表示:“新一代V1.0版本达摩院求解器,测试MILP(混合整数线性规划)的求解性能有非常大的提升,在电力现货市场的部分计算场景里,求解性能比肩海外求解器,甚至有所超越。”
在石化行业,为了在实际生产线的装置限制下,对不同的原料按照一定的比例混合,再与其他混合物进行调和从而形成最终的产品需要进行大量复杂计算。在制定生产计划时,要在满足一定限制下,事先确定各成分的数量,降低成本也是一门“学问”。
达摩院自研的优化求解器能够建立池化问题的数学优化模型,利用非线性规划求解器求解非凸二次规划问题,帮助客户节省成本。对比国外某知名求解器,敏迭针对该案例的大规模池化问题求解时间从163.8.4秒缩短至155.8秒,求解成功率从63%提升至74%。
在金融行业,要从海量数据中提取有价值的信息,预测市场趋势、评估潜在风险,为投资者提供科学的决策依据,帮助其在复杂的市场环境中做出正确的投资选择,就必须让数据“说话”。
达摩院自研的求解器从预处理开始去缩减模型规模,引入Jacobi ADMM并行计算技术加速整体计算效率,帮助将10亿级参数的全链优化求解压缩到半小时内完成。
印卧涛表示:“在各行各业追求高质量发展的今天,复杂计算需求陡增,基于求解器的ToB服务市场无比广阔。我们必须要有自主创新的求解器,用前沿AI技术重塑‘工业软件之芯’。”
来源:中国电子报