杉数科技拓荒国产求解器用数学最优解,

关爱白癜风儿童 https://m.39.net/pf/a_4636739.html

作者|周雅配图|扈佃杰

就像图灵的计算破译了恩尼格玛密码机,改变了历史的进程,运筹学也是二战期间的产物。当时,合理分配稀缺紧张的军事资源是另一个计算难题,盟军为此请来大批科学家来破解这个极为复杂的管理困境。自那以后,一门结合数学与管理学的新学科——运筹学(OperationalResearch)也就逐渐诞生了。

中国翻译家则从《史记》“运筹帷幄之中,决胜千里之外”摘取“运筹”二字,将OR译作「运筹学」。运筹学作为现代管理科学的一门基础学科,它主要在于把实际问题,转为模型,再进行求解,来实现生产成本的降低和生产效率的提升,如今小到一个部门,大到国民经济,到处都有它的用武之地。

而如果说运筹学最后的求解,往往需要一个最优算法,「求解器」就是提供了一个计算系统完成这项工作。换句话说,求解器相当于手机中的“芯片”或数学中的“计算器”。求解规模越大,就越依赖求解器,因此现在工业制造、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,有大量核心算法都离不开求解器这个神秘的“黑匣子”。

然而在过去长达30余年里,求解器市场一直被欧美发达国家所垄断,中国在商用求解器本土产业是个无人区,凡是需要用到求解器的企业,都要直接购买国外求解器“三大厂”Gurobi、CPLEX或XPRESS。

直到一家中国企业——杉数科技诞生。

多年前,苏广俊从斯坦福大学管理科学与工程系(MSE)取得硕士学位,毕业后回国,成为了杉数科技的初创团队一员。

但苏广俊的加入其实早有苗头。出国深造之前,他原本是上海财经大学的学生,一次偶然,听了老师葛冬冬的课,两人因此结识。

葛冬冬在国内任教之前,就是斯坦福大学管理科学与工程系运筹学博士,他师从冯·诺依曼理论奖的唯一华人获奖者叶荫宇,后者是运筹学泰斗级人物。叶荫宇曾经提出:“数据对企业而言,真正的商业价值,在于其对决策的优化能力”,而运筹优化学则很好地解决了这一难题,将实际中决策问题转化为数学模型,并用高效的优化算法求解,实现决策的自动化、流程化和规范化。

图:苏广俊(图左)上海财经大学毕业照,图右为葛冬冬,葛冬冬是杉数科技联合创始人之一、斯坦福大学管理科学与工程系运筹学博士、上海财经大学交叉科学院院长。

大四还没毕业,苏广俊就已经在跟着葛冬冬(杉数科技联合创始人之一)做项目,其中京东一个POC项目效果很好,甚至成就了一份千万级大单。苏广俊告诉科技行者,最终打动他毕业回国加入杉数科技的,是葛冬冬老师的一句话:“你想不想见证我们所学的求解器技术在企业里真正落地产生价值的样子?”

当时苏广俊在美国已经看到了这一市场空间,美国已有核心玩家,中国却还是一片蓝海。近几年,企业的数字化转型更是验证了当时的判断。商业需要更多量化的、精细的决策,求解器的用途也因此越来越大。

无专精则不能成。因此,虽然杉数科技成立的那年,被称为人工智能元年,但与其他AI公司不同的是,杉数坚定将运筹学和机器学习结合起来,帮助企业解决一切复杂业务场景中决策难题。最终在年5月,杉数推出自研大规模商用求解器“CardinalOptimizer”(COPT),成为我国第一个自主研发的商业级别求解器,COPT一经发布,即刻在线性规划求解性能夺得榜单测试第一,成功跻身世界顶尖商业求解器之列。且在短短三年内,就实现了五个版本迭代。

杉数科技的求解器COPT不光在性能上有突破,在价格上也有突破。上文提到的欧美求解器“三大厂”,按照惯例以核数定价,核数越高,价格越高。在中国没有商用求解器之前,进口求解器的价格基本是卖方市场。杉数科技的COPT发布后,无论核数多少,均以打包价出售,倒逼国外厂商将价格降下来竞争中国市场。据官方指出,杉数科技COPT求解器已服务有多家企业与个人用户,行业覆盖了工业制造、轨道交通、航空航天、能源电网、零售电商、仓储物流等国计民生领域,为企业创造了数以亿计的经济效益。

图:斯坦福团队与京东团队合影。

今年,杉数科技入选了英特尔“AI百佳创新激励计划”六期优秀团队代表。基于英特尔至强可扩展处理器和OpenVINO工具套件优化后,杉数的解决方案得到了一定程度的性能提升,库存订单满足率优化效果显著,仓内优化相比人工效率提升4倍,从而显著提升企业利润。

我们经常说任何技术不讲落地终将失败。苏广俊如今已是杉数科技解决方案副总裁,经手的项目数不胜数,非常擅长将求解器技术与企业智能决策相挂钩。他说,“要么在场景扎得深,要么在行业扎得深,当你在场景扎得深再去拓展其他行业的相同场景,它可借鉴的东西是很多的。”

不过,蓝海不可能永远广阔,只要市场空间确定,竞争迟早会来。国内一些巨头也开始布局求解器市场。比如华为开发求解器,已用于EDA设计等领域;阿里的求解器,也用在阿里云的资源调度优化。放眼未来发展,杉数科技自身也是不断求解的成长过程。

01“我们和只打技术牌的AI公司有很大不同”

科技行者:咱们专攻智能决策,按说也是一家AI赛道上的玩家,这个赛道拥挤着大量的创新公司,外界怎么去理解杉数科技与他人的不同?

苏广俊:我们和一般的AI公司有很大不同,多数AI公司在语音、文本、图像等方向用一些前沿技术,去解决一些单点状智能化的东西,比如图片识别。

而杉数科技所在的智能决策领域,解决的问题和场景更复杂。要实现智能决策,一定要了解每个行业的头部企业,要弄清楚他们错综复杂的供应链里原先是怎么做决策的,不是要推翻它们,而是汲取其中一些精华,再融合到我们的技术里去做创新。这是我们有别于其他强调技术的AI企业的最大一个点。

科技行者:所以要解决的不只是技术问题,还有商业问题。

苏广俊:是的,在发展的前一两年里,我们也很强调技术,但单有技术解决不了问题,很多技术很牛的企业如果跨不过这道槛,很有可能前期就死掉了。杉数能够坚持6年,技术是基础,对行业的理解、专注在行业的knowhow是真正支撑我们长期发展的一个重点。

科技行者:那作为技术出身的公司,怎么去了解行业的knowhow,杉数的经验是什么?

苏广俊:一方面,公司一直有个传统,不把技术供养在象牙塔顶端,我们要求所有的技术工程师、特别是算法工程师负责的每个项目都要跟客户有非常紧密的关系,甚至坐在一起想解决方案,而不是通过中间人传话,我们会把技术往前推,让他们去理解客户的需求,去理解行业的knowhow。

第二方面,公司成立两三年后就开始大力组建业务部门,通过招揽一些行业专家、业务顾问加入我们,一来帮助我们梳理客户需求,二来帮助我们把公司技术传递给客户。所以这两点保证了我们公司区别于其他只打技术牌的公司很重要的点。

科技行者:总结而言就是两手抓,一手抓行业前线,另一手抓行业人才。

苏广俊:对,第一让技术往业务前线去靠,第二我们也招揽很多行业业务人才。

第三点也很重要,就是行业的选择。对于大多数创业公司来说,前两年都是铺开去做,哪个行业客户有需求就去哪,不管需求是什么。我们前期也经历了这样的阶段。

后来我们开始思考,就算技术再前沿,每家公司能做的事情是有限的,这时候就要做选择。

只有真的定位清楚自己提供什么服务、专注什么行业、什么场景,才能从做一个项目变成做十个项目,做十个项目变成做一百个项目。真正理解一个行业、一个场景,最起码要做十个项目以上,并且在这个场景里我们是否有比其他公司更多的knowhow,以及这些knowhow是否能够真正做到可持续、可复制、可量化。最近两三年,我们一直在判断哪些行业场景自己能做,定位很清晰。

科技行者:最后梳理出来哪些行业场景?

苏广俊:基于求解器技术,杉数有三条业务线:泛零售、工业制造和基础设施。前两条业务线「泛零售」和「工业制造」,都是基于求解器技术去提供一个端到端的供应链计划。每家公司都有商业计划、供应链计划、生产计划,杉数主要围绕其中的核心业务场景去深钻,比如供应链计划、生产计划,为企业提供更智能的决策大脑服务。

第三条业务线「基础设施」主要承担的工作是,从我们定位的标准行业、标准场景以外的先头部队不断去探索还有没有一些新的行业、新的场景去做,不断探索新的可能性。现阶段,基础设施着重在大交通、能源、电网等行业做前沿研究。

不过也要再强调一下,要实现这些场景创新,底层我们最核心的还是求解器,为我们做决策提供底层引擎的作用。

02求解器,我们用6年走完国外数十年的路

科技行者:既然说到了求解器,我看咱们公司介绍说在打造中国首个商业求解器“CardinalOptimizer”(COPT),所以求解器的价值含金量有多高?

苏广俊:打个比方,求解器就像电脑里的CPU一样,专门做一些复杂的、抽象的运算,帮助我们去做一个更快更好的求解结果,企业供应链计划里用到的决策,就调用这样的求解器去算得更好更快。求解器的含金量,从它的技术难度去看,在杉数的求解器落地之前中国没有一家提供底层求解器服务的公司,基本都被欧美巨头垄断,像IBM、Gurboi等等,巨头们也是经过几十年沉淀才能把研发成果转化成商业结果,这是很漫长也很复杂的道路。更细化去看,一个好的商用求解器,里面最起码有百万行量级的代码,所以它的含金量和技术难度是很高的。同时,基于求解器的ToB服务那可能是一个千亿甚至万亿市场。所以我们有一个底层核心求解器,再在上面搭建一些面向企业的ToB服务,为客户提供端到端的智能决策技术平台。科技行者:这里有个疑问,咱们是新创公司,像你所说的海外巨头们可能已经有很长的历史沉淀,所以咱们在这个领域和海外同类公司相比,是什么水准?苏广俊:求解器有很多细分场景,包括线性规划、非线性规划、混合整数规划等等。在线性规划的场景里,我们已经能够做到国际领先,甚至超越求解器老牌品牌。在混合整数规划的场景里,我们也已经做到与世界水平同步,当然在这块老大哥还是Gurobi,不过我们在效率上和Gurobi基本在同一个量级,这很不容易。举个简单例子,一般开源的混合整数规划的场景相比于商业的求解器差的不是一个量级,商用求解器1秒能解出来,一些开源的可能要10秒甚至秒。现在我们自己的商用求解器和Gurobi相比,如果他们1秒能解决,我们只用2秒或3秒,已经缩短在一个量级去PK了,我们用了6年能够赶超对方几十年的东西,确实很不容易。科技行者:我可以认为杉数在国内求解器领域是开拓者的角色吗?苏广俊:是的,在我们商用求解器发布之前,所有中国企业要用这样的求解技术,只能去采购欧美巨头的服务,在现在比较紧张的中美局势和国际形态下,拥有自主可控的国产替代技术,是一个很重要的点。杉数的COPT确实填补了国内求解器领域的空白,我们对未来充满了信心,因为对于大多数比如说石油、航天、电力等等这样非常关键的支柱企业,都在呼唤新的国内竞争替代者,我们在这些领域也有落地。大环境趋势对我们至关重要,也对我们有积极影响。

03供应链要转型,底层是求解器,上层是供应链场景优化

科技行者:我们再来细看杉数的三条业务线,其中有两条都是围绕供应链智慧化做突破,为什么始于供应链?苏广俊:首先,这是一个很好去发挥我们底层的求解技术的场景。此前国内国外大多数提供“供应链计划”或者“供应链优化”的服务,其实都要依托于底层的求解器核心,但目前,全球还没有一家企业能够真正把底层的求解技术和上层的供应链优化应用结合在一起,在我们这里是自然而然也是势在必行的。我们给某ICT行业巨头做项目就碰到了类似的问题。在我们接手客户项目之前,也有类似的国外企业给该企业提供服务,他们有自己供应链优化的应用,但没有底层的求解器核心,是采购的国外求解器,后来碰到超大规模问题,他们解不了,如果要解决就得打开国外求解器的核心,去专门为这个问题做定制。显然这服务如果不是一家公司去做,这事就没法完成,也不能为客户提供更好的服务。基于这点,杉数是秉承着为客户提供更好的服务出发,去完善我们的服务矩阵。第二,刚才讲求解器是一个很专的市场,但在国内需要应用的场景有很多,像能源电力、石油石化、航空航天等领域,仍有不小的市场。同时基于求解器去搭建相应的应用,它的市场体量就会更大。所以我们采用“两条腿走路”的服务形式,既有底层的求解技术,也有面向客户具体场景提供的供应链优化。科技行者:能不能简单说说,不够智慧的供应链和智慧的供应链,之间最核心的差别有哪些?苏广俊:不够智慧的供应链,第一都是基于规则、人工经验、甚至通过一些吵架最终达成决策共识。第二没有办法充分发挥企业内部的数据价值,无法知道做完决策后究竟对业务效率有怎样的提升。所以很多企业只是基于经验去管理供应链。智慧化的供应链,相比于传统的供应链,有几点优势:第一它能够做到「数据驱动」。现在很多企业的数字化基础做得不错,流程化也能比较标准管起来,下一步就是要去做供应链的智能化升级,很重要一步就是怎么更好利用这些数据,驱动我们做更加量化、更加优化的决策。第二它能让整个决策变得更协同、更敏捷。现在做决策,可能由原来的开十次会,变成几个部门统一看到同样的数据,用数据说话,用我们一些智能的决策辅助达成大家的决策共识,这就提高了决策的协同度和效率。第三,相比传统供应链,智慧供应链更


转载请注明:http://www.xxietingting.com/ndwxw/13769.html


当前时间: