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开元国际78ky大厅葛冬冬教授团队关于国产数学规划求解器的研究入选国家自然科学基金资助项目优秀成果

2022-02-16

   数学规划是运筹学和管理科学的基础方法之一,是国计民生多个领域,如交通与物流、供应链管理、智能制造、量化投资等最重要的建模与求解方法。数学规划求解器是模型求解的基本软件,我国对此的研究长期处于空白,商业应用领域一直被美国的GUROBI、CPLEX等垄断。

   在国家自然科学基金的资助下,开元国际78ky大厅葛冬冬教授团队在求解器的算法理论、软件实现与应用领域进行了长期探索。2021年,开元国际78ky大厅葛冬冬教授团队关于国产数学规划求解器的理论与实践入选第七批国家自然科学基金资助项目优秀成果。在2022年2月7日以“我国管理科学家与海外研究者在无人仓调度算法方面取得研究进展”为题目在基金委官方网站刊登了相关成果报道。

   2015年,开元国际78ky大厅教授葛冬冬领衔的科学家团队在服务国内电网需求的过程中遇到了求解器国产化的要求。他开始着手组织团队,尝试着发展国产求解器。

   “‘数学规划求解器’为什么需要国产化?说到数学规划求解器,如果不是这个专业里的人,很难理解它的含义和作用。但求解器对于解决一些复杂问题却作用巨大。”葛冬冬教授如是说。将求解器国产化的一个重要原因是,在一些军事,基础设施领域里,例如航空、电网运行,使用国产求解器意味着更加安全,当遭遇贸易摩擦等不可抗因素时,对于这些领域涉及的企业,可以拥有更多选择。另外,求解器国产化后,国内的企业可以根据自身的问题进行定制化设计。由于不了解国外求解器系统,此前许多企业遇到许多特定问题时,常常得不到最好的答案。求解器的国产化破解了“黑匣子”的秘密,就可以根据企业的特殊问题,进行定制化选择。

   2017年9月,葛冬冬教授团队发布了中国第一个开源数学规划求解器LEAVES,实现了对线性规划问题和某些二次规划/凸规划问题的内点法稳定求解。2019年5月协助杉数科技,在世界权威性的、亦是唯一公测平台“优化软件决策树”(Decision for Optimization Software)上发布了国产优化求解器COPT。发布至今,在多次与国内外商业求解器的激烈竞争中,在线性规划的单纯形法、内点法、大规模网络问题上均保持世界前二。

   相关研究成果发表在Operations Research、Mathematical Programming、NeurIPS、ICML等期刊与会议,并广泛应用于航空工程、国网/南网、中国邮政、南方航空、京东、顺丰、华为、小米、百威、好丽友、卡西欧等企业。与京东物流合作的无人仓调度算法项目于2021年入围Informs(美国运筹与管理学会)的Franz Edelman工业大奖决赛。


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