双榜第一!华为云天筹求解器刷新权威榜单

近日,华为云天筹求解器(简称“天筹”,OptVerse)在国际权威数学优化求解器榜单Hans Mittelmann benchmark中再创佳绩,在大规模网络流线性规划(Large Network Linear Programming, LN-LP)和凸二次连续规划(Convex Continuous QPLIB)两个榜单上勇夺世界第一,并且在线性规划(LPopt)、混合整数规划(MIPLIB2017)等关键榜单均名列前茅。

Hans Mittelmann benchmark榜单由美国亚利桑那州立大学Hans Mittelmann教授维护,设立已有20余年,是国际上最权威的数学优化软件第三方测评榜单之一。在此次公布的测试结果中,天筹求解器在大规模网络流线性规划求解器持续保持TOP1,性能领先第二名18%,线性规划求解器求解性能相比上次打榜性能提升138%;凸二次连续规划求解器获得TOP1,性能领先第二名18%。

大规模网络流线性规划榜单

线性规划榜单(LPopt)

凸二次连续规划榜单

以上三图为LP/QP问题榜单

混合整数规划(Mixed Integer Linear Programming, MILP)求解器首次打榜MIPLIB 2017,可求解问题数就达到202,已达到业界前列;在病态MILP(MILP cases that are slightly pathological)和不可行检查(Infeasibility Detection for MILP Problems)两个反映求解器鲁棒性的榜单天筹也获得TOP3的好成绩。本次榜单结果说明天筹求解器在高效性、鲁棒性等综合性能方面已经跻身世界先进水平。

混合整数规划(MIPLIB2017)榜单

病态混合整数规划榜单

不可行混合整数规划榜单

以上三图为混合整数规划问题榜单

数学优化求解器(以下简称“求解器”)是面向运筹优化问题的通用解决方案,可以高效解决来自能源电力、工厂排产、交通运输等应用场景中的决策优化问题。因其通用性和不可替代性,求解器被认为是现代化智能决策的核心引擎,也是工业软件领域核心技术之一。近些年来华为团队在求解器领域锐意进取,不断取得突破,本次天筹求解器再一次刷新世界记录,极大地提升了华为在此领域的技术影响力。

当前天筹求解器所支持的线性规划、二次规划和混合整数线性规划等涵盖了数学规划中最基础、最常见的问题类型,可以满足大部分场景的求解需求。同时,天筹求解器融合了传统的数学规划技术和最新AI4Solver加速技术,提供了强大的求解引擎以应对大规模、多类型、多场景的优化任务,极大地提升了天筹求解器的竞争力。

基于上述技术沉淀,华为在工信部举办的第一届电力国产求解器大赛中荣获八强团队。此次大赛以电力系统的安全约束机组组合(Security Constrained Unit Commitment,SCUC)问题为背景测试求解器的求解性能。SCUC问题是电力系统管理和仿真中的基本问题之一,也是最重要的能源优化问题之一,由于其具有变量多、约束复杂、时空关系耦合等特性,对求解器性能构成严峻考验。

华为团队结合AI技术与运筹学方法,针对电力数据敏感性强、硬件资源限制严格、问题规模庞大等特点,对电力SCUC问题进行针对性优化,提出了基于切平面技术的高效混合整数规划求解算法、基于变量统计信息的预处理技术等一系列技术,从数据层、求解层、部署层全面优化,提升求解性能,荣获八强团队。

▲第一届电力国产求解器大赛八强团队奖杯

基于天筹求解器的决策优化解决方案,已在多个生产场景中成功落地。

天筹求解器通过超大规模并行建模和混合整数/线性规划求解能力,攻克了华为MetaERP核心计划引擎超大规模(1.5kw变量、2.7kw约束、12kw非零元)复杂生产计划优化及多场景复制推广问题,整体实现加工计划任务令自动执行率提升33%+,实现新增年收益上亿人民币。

生产中的人、设备、工序分工排布的智能化,是生产面临的核心挑战,组合排列规模达百万量级。基于天筹求解器的求解引擎不仅实现员工技能的精准评估,同时实现工序分配的快速全局搜索,员工效率得到最大发挥,流水产线更加均衡,产线效率比以前人工排班提升15-20%,在生产资源不变的情况下,实现用最短总工时完成生产。

钣金生产具有种类多、批量少的生产特点,计划排产难度大,天筹助力某空调企业实现从整机到半部品的整体生产计划排产,实现决策规模达百万量级的月度计划与现场排程,最大化满足客户需求,提高了供应链快速反应和柔性制造的能力,钣金半成品的库存削减20%以上。

随着各行各业数字化和智能化转型的推进,运筹优化与AI技术将应用于更多的领域,也将面临更多的挑战。华为云天筹求解器将持续总结经验,深耕技术,创新进步,为客户提供世界一流的决策优化解决方案,赋能千行万业。

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页面更新:2024-02-14

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