與思想結(jié)伴，與人民同行?！度嗣駮蛷d》是人民網(wǎng)出品的權(quán)威高端訪談欄目。邀請各領(lǐng)域有影響力的人物，以專業(yè)定位、獨(dú)特視角、全媒體表現(xiàn)手段，解讀經(jīng)濟(jì)社會熱點話題，洞察行業(yè)趨勢與科技前沿，傳遞有價值的信息、見解與感悟。

今日，杉數(shù)科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官葛冬冬就數(shù)學(xué)工業(yè)軟件和求解器創(chuàng)新話題接受人民網(wǎng)《人民會客廳》視頻專訪，揭秘數(shù)學(xué)工業(yè)軟件如何賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，推動制造業(yè)向高端化轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)制造強(qiáng)國，是高質(zhì)量發(fā)展的重要體現(xiàn)。工業(yè)軟件被譽(yù)為工業(yè)制造的大腦和神經(jīng)，隨著全球“傳統(tǒng)制造”加快向“智能制造”轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)軟件正在成為智能制造的核心基礎(chǔ)性工具。

“工業(yè)軟件在現(xiàn)代制造業(yè)，以及更廣泛意義上的工業(yè)智能中，往往都承擔(dān)著核心技術(shù)和核心系統(tǒng)的角色。”杉數(shù)科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官葛冬冬在做客人民網(wǎng)《人民會客廳》時表示，高端制造和設(shè)計軟件一直是國內(nèi)技術(shù)攻關(guān)的重點，數(shù)學(xué)工業(yè)軟件則為這些軟件提供了底層支持。

杉數(shù)科技葛冬冬做客人民網(wǎng)《人民會客廳》視頻訪談

大規(guī)模生產(chǎn)和制造系統(tǒng)中的排產(chǎn)排程、生產(chǎn)調(diào)度；交通工具和乘務(wù)的調(diào)度排班、路線規(guī)劃；供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)銷協(xié)同……“這些現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的調(diào)度、優(yōu)化、仿真等行業(yè)系統(tǒng)，往往都需要各種各樣的模型和算法來進(jìn)行底層支持。”葛冬冬介紹，軟件的底層算法涉及到大規(guī)模線性和非線性復(fù)雜系統(tǒng)的求解和優(yōu)化，這離不開數(shù)學(xué)專業(yè)軟件的高效配合。

傳統(tǒng)制造到智能制造，

三大挑戰(zhàn)亟待攻克

當(dāng)前，我國工業(yè)正處于經(jīng)濟(jì)新舊動能轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)深刻演變，石油、電力等國家基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)面臨產(chǎn)業(yè)能級提升的巨大挑戰(zhàn)，隨著需要經(jīng)營和管理的體系越來越大，對管理的精細(xì)度和效率要求水漲船高，這需要向智能化轉(zhuǎn)型要答案。

葛冬冬認(rèn)為，我國基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)在轉(zhuǎn)向智能化的過程中，主要面臨以下三方面挑戰(zhàn)：運(yùn)營體系復(fù)雜度大幅上升。產(chǎn)業(yè)鏈全球化及生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大帶來協(xié)同難度放大，產(chǎn)業(yè)進(jìn)步又使得各個環(huán)節(jié)的交叉及融合程度大大加深；響應(yīng)靈敏度要求更高。在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)營中，為了達(dá)到最優(yōu)效益，對生產(chǎn)和決策的響應(yīng)度要求提高；技術(shù)壁壘高。基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)具有技術(shù)密集型和資本密集型的特點，技術(shù)壁壘和研發(fā)成本較高，而我國在這方面的技術(shù)積累和人才儲備都不足。

加快工業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，充分釋放智能制造的經(jīng)濟(jì)價值，對于助力我國高質(zhì)量發(fā)展具有現(xiàn)實意義。將繁雜的智能化轉(zhuǎn)型問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題進(jìn)行求解優(yōu)化，為工業(yè)制造企業(yè)裝上“決策大腦”，成為當(dāng)前業(yè)內(nèi)助力制造業(yè)降本增效，拉動業(yè)務(wù)增長，實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的重要抓手。

杉數(shù)自研求解器COPT

穩(wěn)居國際先進(jìn)水平

據(jù)了解，杉數(shù)科技將運(yùn)籌優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等前沿人工智能技術(shù)深度融合，以自主研發(fā)的國產(chǎn)求解器Cardinal Optimizer（COPT）為核心計算引擎，所面向產(chǎn)業(yè)推出的“引擎+決策中臺+場景”的新一代智能決策技術(shù)平臺，致力于解決企業(yè)生產(chǎn)、供應(yīng)、物流等業(yè)務(wù)場景中的大規(guī)模復(fù)雜決策問題，可以在全局協(xié)同的情況下，幫助工業(yè)企業(yè)進(jìn)行資源配置、成本控制、產(chǎn)能規(guī)劃等多方面決策優(yōu)化，全面提升生產(chǎn)運(yùn)營的管理柔性。

葛冬冬介紹，當(dāng)下企業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用所面臨的問題，有近80%的問題需要用到混合整數(shù)規(guī)劃（MIP）求解模塊來解決。隨著國產(chǎn)求解器實現(xiàn)從零到一的突破，核心引擎技術(shù)不斷取得進(jìn)展，國產(chǎn)化程度加速提升?；旌险麛?shù)規(guī)劃（MIP）求解模塊研發(fā)難度大，而目前COPT已穩(wěn)定在世界前二水平。同時，杉數(shù)智能決策技術(shù)平臺的算法和模型組件源于廣泛的業(yè)務(wù)場景，具備較強(qiáng)的適用性和擴(kuò)展性，包括生產(chǎn)、工藝、人員、設(shè)備、物料、產(chǎn)能、環(huán)境等組件，這些組件可靈活配置，助力企業(yè)快速構(gòu)建智能決策系統(tǒng)。

如今，數(shù)學(xué)專業(yè)軟件在制造業(yè)領(lǐng)域已有廣泛和深入應(yīng)用。例如，空間飛行器在飛行時，每秒要進(jìn)行高達(dá)幾十次的姿態(tài)調(diào)整，數(shù)學(xué)軟件則會在短短幾十分之一秒的時間內(nèi)作出計算；在機(jī)器人“主導(dǎo)”的智能無人倉內(nèi)，數(shù)百個機(jī)器人在數(shù)學(xué)決策的指令分配下，有序高效的“跑來跑去”。

核心技術(shù)自主可控，

全面激活數(shù)據(jù)價值

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，信息安全和數(shù)據(jù)主權(quán)成為國家安全的重要方面，加快軟件國產(chǎn)化替代的重要性不言而喻?！?ldquo;十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提到，要補(bǔ)足國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈短板弱項，形成具有生態(tài)影響力的新興領(lǐng)域軟件產(chǎn)品，其中工業(yè)軟件將是重點補(bǔ)強(qiáng)環(huán)節(jié)。

“在錯綜復(fù)雜的世界局勢背景下，國產(chǎn)工業(yè)軟件一方面可以保障自己的軟件安全能力，另一方面可以有效保障數(shù)據(jù)安全，對事關(guān)國計民生的重要領(lǐng)域、基礎(chǔ)設(shè)施等命脈行業(yè)進(jìn)行自主把控。”葛冬冬表示，國產(chǎn)數(shù)學(xué)工業(yè)軟件不僅能提供安全保障，還可為復(fù)雜的企業(yè)場景提供定制化服務(wù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軟件的深層改造，根據(jù)不同版本硬件進(jìn)行求解器的重新編譯，做嵌入式系統(tǒng)改造，提供并更加便捷和及時的支持服務(wù)。

“COPT求解器對企業(yè)的運(yùn)營的數(shù)字化、精細(xì)化及最優(yōu)化管理有著最直接的支持。如果沒有數(shù)學(xué)工業(yè)軟件，那么交通、能源等有關(guān)國計民生行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展都將會面臨運(yùn)營管理柔韌性上的重大考驗。”葛冬冬表示，基于求解器決策優(yōu)化模式的大規(guī)模應(yīng)用，可以全面激活數(shù)據(jù)價值，優(yōu)化要素配置，有效降低能源及資源浪費(fèi)，助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

來源：數(shù)據(jù)猿