提供底层计算“引擎” 求解器领域“国家队”正在打一场技术突围战

近日，《国家自然科学基金“十四五”发展规划》正式公布规划全文，问题驱动的应用数学前沿理论与方法被列入重点发展领域，覆盖数据科学和人工智能中的优化模型、算法设计与分析，风险资产和金融风险约束最优控制问题，工业设计制造核心数学方法，脑网络与生物建模分析关键数学问题等多个研究方向。作为底层计算“引擎”，解决复杂数学优化问题必备工具的求解器至关重要，我国求解器的发展还有很大创新和发展空间。

图说：求解器领域“中国队”，正在打一场技术突围战    采访对象供图

求解器最初的出现，是源于二战中舰队调度、后勤保障等问题，其在商业场景的应用，国外已经有三十多年的历史。国产求解器虽然起步较晚，但经过短短几年的发展，已经逐渐走进基础设施、工业制造、零售消费等多个领域，成为众多企业和机构实现智能决策的有力支撑。

2017年，杉数科技联合上海财经大学共同推出了开源求解器LEAVES，国产求解器由此发端。2019年5月，杉数科技独立研发的商业求解器COPT正式上市，刚问世的COPT1.0版本，在线性规划单纯形法性能上就达到世界一流水平，打响了国产商用求解器的第一声“惊雷”。

随后，杉数科技陆续发布了商业混合整数规划求解器、商业线性规划内点法求解器、商业二阶锥规划求解器、凸二次（约束）规划求解器、半定规划求解器，再到今年10月份6.0版本发布混合整数二阶锥规划MISOCP求解器以及混合整数凸二次(约束)规划MIQ(C)P求解器，杉数科技用四年时间填补了国产求解器的诸多空白。

在此期间，中科院、华为、阿里都在大力开发求解器，在求解器这个赛道有了越来越多的中国身影。纵观国产求解器的发展历程，其出现有赖于数字经济的发展，同时它也将成为推动数字经济的新引擎。精益管理时代，无论是城市基础设施运营，还是企业生产管理，都需要借助海量数据驱动作出科学决策，企业对求解器的需求日趋强烈。

为什么我们需要中国自己的求解器？杉数科技在实践中发现，不少企业或机构在用国产求解器替代之前使用国外求解器，却在许多环节“卡住”。杉数科技副总裁高季尧介绍，比如依托国家电网科技项目，杉数科技与中国电力科学研究院开展合作，研究基于国产优化引擎的电力系统经济调度问题，推动电力系统安全约束经济调度优化引擎国产化，打破了长期以来主流电力系统优化引擎及分析技术的难关。

成百上千个加工厂和生产线，如何安排生产才能使成本更低效率更高？一辆辆飞驰而过的地铁如何保障运行时间稳定和车辆可用率？甚至，航天领域中的飞行器轨迹优化问题等许多国内产业遇到的新兴需求，传统求解器并不适用。从1.0到6.0版本，杉数的COPT求解规模已能支持亿量级问题的高效求解，提供个人许可、集群许可和浮动许可服务，可满足高校、科研机构和企业的多元化求解需求，还能针对特殊场景需求进行定制化开发和增强，扩展技术与场景的融合边界。从求解速度来看，在美国ASU测评榜上，COPT大部分求解模块性能都已比肩甚至超越国际先进求解器。

除了在各个商用领域加速推进国产求解器落地，杉数科技等领先企业也在借助多方资源和力量，推动产学研用联动发展。比如，为了强化求解器的理论和实践教育，杉数科技联合名校师资力量和行业专家打造了运筹与智能决策教学平台--CORIDM，平台集课程、案例、实践为一体，为高校师生、科研人员及企业用户搭建运筹优化与智能决策技术学习、交流和应用的桥梁，致力于将求解器研发及应用方面的成功经验向更大范围普及。

新民晚报记者 易蓉