现实版“奇异博士”?原来是这款神秘的“数学黑盒”
在漫威電影《復聯3》中,奇異博士預測到未來有1400多萬種可能,而勝利卻只有一種,這唯一的最優解成為他們戰斗的希望。只可惜,電影的結局并沒有那么圓滿,滅霸的一個響指毀滅了半個宇宙。
無論是電影還是小說,預測未來的超能力總是讓人驚嘆。阿里達摩院自研的數學規劃求解器MindOpt,似乎化身現實版的“奇異博士”,在未來無數種可能中求取最優解。與科幻電影本身不同的是,這一“未卜先知”的“超能力”,成為智能決策場景底層的“終極利器”,正在為各行各業的決策調度帶來完美的結果。
?
?
揭開終極利器的“面紗”
什么是數學規劃求解器?運籌學里定義是,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大量計算,尋求最優解決方案。簡單說就是用數學問題解決現實決策問題。
比如雙11期間,中心倉庫需要提前向全國各個城市的分倉庫調配貨物,其中涉及到諸多變量和約束條件,比如各個分倉庫有不同的需求量和庫存量,還存在運輸能力、貨物品類、時間等問題。如果調配不合理,有些城市分配過多導致貨物積壓,有些城市分配過少導致缺貨,都會造成損失。同時,運輸規劃不合理、效率跟不上等也會增加企業成本。
?
?
傳統的方式是利用計算機來尋求最好的破解之道,且不說費時費力、效率低下等問題,就計算機本身而言就存在誤差。不要小看一個誤差,在天文級數據面前,細微的誤差都會造成巨大的損失。準確性都無法保證,又如何得出最優解呢?
?
?
如此精密的計算需求,正是MindOpt展現“超能力”的時候。MindOpt只需兩步就能輕松搞定,第一步將上萬甚至百萬的變量建模成一個數學模型,預知未來決策后的各種可能性;第二步把數學模型輸入求解器,通過優化算法自動計算出最終的結果,從而給貨物調配提供一個最優的調度方案。
場景“通吃”的“最強大腦”
除了貨物調度之外,這么強大的“神器”還有哪些更廣泛的應用場景呢?事實上,小到打車派單、商鋪選址、庫存優化,大到云計算資源調度、金融行業的信貸風控和資產配置、電力系統實時調度,甚至工業生產、深空探索等更復雜的場景,都可以依賴求解器建成數學規劃模型,用智慧決策的大腦求取最優解。例如MindOpt已應用于云計算等多項阿里業務,通過對百萬規模容器和千萬核算力的調度,每年為阿里云節約數億元成本。
?
?
兩次刷新世界紀錄的“神算子”
不用說也知道,求解器的技術、研發、投入、周期等沒有一個是“省油的燈”,國內具備研發能力的團隊屈指可數。而達摩院的MindOpt兩度刷新世界紀錄,在由美國亞利桑那州立大學Hans Mittelmann教授維護的榜單中,以快于第二名10%的速度優勢問鼎冠軍寶座。值得一提的是,這份評測榜單設立20余年,一直都是國際求解器技術的風向標。能夠在全球參賽的“高手”競爭中脫穎而出榮登榜首,堪稱獲得求解器界的“奧斯卡”。
?
?
在Mittelmann榜單上,MindOpt以每題40秒的平均速度,成功求解40個線性規劃問題,每一個問題都來源于工業界經典的實際場景,其中最大的問題規模有115萬個變量,75萬個約束條件。這意味著如果依靠人力計算,且不說40秒破題的速度了,既便使出洪荒之力,恐怕也要計算到“天荒地老”。
MindOpt面向全社會開放
過去數十年,高端商用求解器的核心技術始終由歐美企業主導。對我們而言,高性能求解器只是一個“黑匣子”。而達摩院徹底打開這個神秘的“數學黑盒”,其不僅能夠為中國商業提供穩定快速的智能決策求解能力,更能夠應用于軍工、航天、電網等對安全性有著更大需求的行業。更好的消息是,MindOpt已在2021年伊始向全社會開放,成為國內首個免費開放的商用求解器,讓有需要的企業、高校、個人用戶便捷地接入和部署求解器,為社會帶來更大的價值。
?
?
當前,達摩院團隊還在研發更多種類的數學規劃求解器。如果求解技術突破,指數級提升求解變量,而極度化壓縮求解時間,1毫秒之內預知未來1萬億種可能,那會發生什么呢?
原文鏈接
本文為阿里云原創內容,未經允許不得轉載。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的现实版“奇异博士”?原来是这款神秘的“数学黑盒”的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 我的前端成长之路:中医药大学毕业的业务女
- 下一篇: 阿里集团业务驱动的升级 —— 聊一聊Du