現實版「奇異博士」？原來是這款神秘的「數學黑盒」

簡介：現實版「奇異博士」？原來是這款神秘的「數學黑盒」

供稿團隊：阿里雲市場部

在漫威電影《復聯3》中，奇異博士**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鬥的希望。只可惜，電影的結局並沒有那麼圓滿，滅霸的乙個響指毀滅了半個宇宙。

無論是電影還是**，**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」，成為智慧型決策場景底層的「終極利器」，正在為各行各業的決策排程帶來完美的結果。

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，其中涉及到諸多變數和約束條件，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。不要小看乙個誤差，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只需兩步就能輕鬆搞定，第一步將上萬甚至百萬的變數建模成乙個數學模型，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，通過優化演算法自動計算出最終的結果，從而給貨物調配提供乙個最優的排程方案。

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產配置、電力系統實時排程，甚至工業生產、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，用智慧型決策的大腦求取最優解。例如mindopt已應用於雲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排程，每年為阿里雲節約數億元成本。

不用說也知道，求解器的技術、研發、投入、週期等沒有乙個是「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，以快於第二名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，每乙個問題都**於工業界經典的實際場景，其中最大的問題規模有115萬個變數，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」。

過去數十年，高階商用求解器的核心技術始終由歐美企業主導。對我們而言，高效能求解器只是乙個「黑匣子」。而達摩院徹底開啟這個神秘的「數學黑盒」，其不僅能夠為中國商業提供穩定快速的智慧型決策求解能力，更能夠應用於軍工、航天、電網等對安全性有著更大需求的行業。更好的訊息是，mindopt已在2023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、個人使用者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，指數級提公升求解變數，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，那會發生什麼呢？

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for迴圈原來是這樣

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