供稿團隊：阿裡雲市場部
在漫威電影《複聯3》中，奇異博士預測到未來有1400多萬種可能，而勝利卻隻有一種，這唯一的最優解成為他們戰鬥的希望。隻可惜，電影的結局并沒有那麼圓滿，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歎。阿裡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“未蔔先知”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排程帶來完美的結果。
揭開終極利器的“面紗”
什麼是數學規劃求解器？運籌學裡定義是，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限制條件，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，有些城市配置設定過多導緻貨物積壓，有些城市配置設定過少導緻缺貨，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，在天文級資料面前，細微的誤差都會造成巨大的損失。準确性都無法保證，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隻需兩步就能輕松搞定，第一步将上萬甚至百萬的變量模組化成一個數學模型，預知未來決策後的各種可能性；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，進而給貨物調配提供一個最優的排程方案。
場景“通吃”的“最強大腦”
除了貨物排程之外，這麼強大的“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，大到雲計算資源排程、金融行業的信貸風控和資産配置、電力系統實時排程，甚至工業生産、深空探索等更複雜的場景，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已應用于雲計算等多項阿裡業務，通過對百萬規模容器和千萬核算力的排程，每年為阿裡雲節約數億元成本。
兩次重新整理世界紀錄的“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”，國内具備研發能力的團隊屈指可數。而達摩院的MindOpt兩度重新整理世界紀錄，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餘年，一直都是國際求解器技術的風向标。能夠在全球參賽的“高手”競争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，75萬個限制條件。這意味着如果依靠人力計算，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，高性能求解器隻是一個“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、電網等對安全性有着更大需求的行業。更好的消息是，MindOpt已在2021年伊始向全社會開放，成為國内首個免費開放的商用求解器，讓有需要的企業、高校、個人使用者便捷地接入和部署求解器，為社會帶來更大的價值。
目前，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毫秒之内預知未來1萬億種可能，那會發生什麼呢？
打開求解器，數學不神秘！
達摩院科學家王孟昌聯手李永樂老師
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