2016年7月，由4位斯坦福大學(xué)博士共同創(chuàng)立的杉數(shù)科技(北京)有限公司，是國內(nèi)最早布局“求解器”賽道的企業(yè)。“真正讓每一個企業(yè)擁有定制最優(yōu)化決策的能力”，這是杉數(shù)科技打動客戶的核心價值。而這背后，是依托于世界領(lǐng)先的深層次數(shù)據(jù)優(yōu)化算法和復(fù)雜決策模型的求解能力。
近日，杉數(shù)科技榮登人工智能應(yīng)用最具商業(yè)價值排行榜——智能制造TOP10。作為人工智能獨角獸企業(yè)之一，如何在1800家人工智能企業(yè)中脫穎而出，記者近日走進杉數(shù)科技，解讀其發(fā)展背后的耕耘。
從斯坦福大學(xué)歸國創(chuàng)業(yè)，深耕求解器賽道
求解器在工業(yè)發(fā)展中意義非凡。例如，中國戰(zhàn)略布局上亟待解決的“卡脖子”難題EDA (電子設(shè)計自動化)需要用到 SAT 求解器進行快速驗證，制造、物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化等則需要用到整數(shù)規(guī)劃求解器。近兩年，華為與阿里等互聯(lián)網(wǎng)大廠都踏入求解器研究。
什么是求解器?這是個國內(nèi)鮮有人問津的領(lǐng)域。從“解題”的角度看，一切人工智能系統(tǒng)都可以歸結(jié)為“問題求解”(Problem Solving)系統(tǒng)，即為了實現(xiàn)給定目標而展開的動作序列的過程。求解器(solver)，被譽為“工業(yè)軟件之魂”，它類似于計算器，給定輸入模型和數(shù)據(jù)，求解器計算出最優(yōu)結(jié)果。
作為杉數(shù)科技的首席科學(xué)家，葛冬冬回憶當年從斯坦福大學(xué)學(xué)成回國，驚訝于國內(nèi)沒有人做求解器，了解到的原因是：高校不做求解器，是因為在學(xué)術(shù)上的性價比低，工具研發(fā)不能算科研;企業(yè)不做求解器，根源上是認為這是一個浩大而困難的工程，技術(shù)實力不可能做得到。
在國內(nèi)求解器領(lǐng)域一片空白的時候，葛冬冬猶豫：“在中國，求解器能不能做?前景如何?”但是中國總得有自己的求解器，總得有人挑頭干。于是，葛冬冬成了挑頭的那個人。2016年，葛冬冬聯(lián)手同門師兄弟羅小渠、王子卓與王曦，聯(lián)合創(chuàng)立了杉數(shù)科技。
談及當年4人的創(chuàng)業(yè)計劃，斯坦福大學(xué)運籌學(xué)博士、杉數(shù)科技首席技術(shù)官王子卓說：“從創(chuàng)業(yè)的第一天，我們幾位合伙人就堅信，我們的底層技術(shù)是非常重要的。在2016年杉數(shù)科技成立之前，國內(nèi)沒有一家企業(yè)做求解器，而國際上也并不多，全球求解器市場被IBM、FICO、GUROBI3家歐美公司壟斷，這3家公司構(gòu)筑起極高的市場競爭門檻。當時國內(nèi)企業(yè)也有使用國外求解器的，但是跨國交流、地域限制等原因?qū)е吕速M時間太多。而這正是國內(nèi)求解器發(fā)展的契機。”
在求解器誕生之前，學(xué)者和業(yè)界研究員們只能自主開發(fā)求解算法對問題進行求解，不但求解效率難以保證，還存在高度重復(fù)開發(fā)的情況，消耗了大量的時間和精力。
因此，求解器應(yīng)運而生，在用戶建模之后能夠高效地得到最優(yōu)解，是求解器的使命。作為斯坦福大學(xué)運籌學(xué)博士的葛冬冬，2013年成為上海財經(jīng)大學(xué)教授，隨著研究的深入，葛冬冬開始琢磨的就是求解器的研發(fā)。
打破國外壟斷，填補國內(nèi)自主研發(fā)空白
2015年，葛冬冬和王子卓當時還是大學(xué)老師，基于他們在斯坦福大學(xué)的研究和學(xué)術(shù)能力，經(jīng)常會有企業(yè)向他們咨詢，希望他們通過運籌學(xué)幫企業(yè)解決問題。“當時包括滴滴、京東來找我們做一些事情，當時國內(nèi)懂運籌學(xué)的人不多，特別是在企業(yè)里，懂運籌學(xué)特別是用運籌學(xué)的，基本是空白。很多人甚至都沒聽說過‘運籌學(xué)’這個名詞。” 王子卓坦言。
談起求解器，要先說運籌學(xué)。運籌學(xué)研究問題的基本步驟，首先是確定問題目標和約束，然后是建模，將現(xiàn)實中的問題通過算法建成標準的數(shù)學(xué)模型(如線性不等式)，而后再對數(shù)學(xué)模型進行求解，從而解決現(xiàn)實問題。對于求解器的深入研究，就是運籌學(xué)的范疇。
求解器的開發(fā)，是一個高門檻、大規(guī)模系統(tǒng)工程，動輒上百萬行代碼。求解器軟件對開發(fā)人員的數(shù)學(xué)能力要求很高，而國內(nèi)的情況是：同時精通數(shù)學(xué)與大規(guī)模軟件開發(fā)能力的人幾乎不存在。葛冬冬與創(chuàng)始團隊自學(xué)、找專家、找導(dǎo)師，花了很多精力和時間琢磨求解器開發(fā)，比如單純形法與內(nèi)點法如何在軟件開發(fā)上走通全流程，弄清楚求解器開發(fā)的核心部件，矩陣數(shù)據(jù)簡化等。
中國企業(yè)在求解器這條賽道生存乃至發(fā)展都是摸著石頭過河。從廣義上看，求解器的意義不僅僅在于工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)應(yīng)該形成一個將數(shù)學(xué)與代碼相結(jié)合的研究生態(tài)，而開發(fā)求解器是一個很好的結(jié)合點。通過研究求解器，可以培養(yǎng)一大批既精通數(shù)學(xué)又擅長編程的技術(shù)型人才。葛冬冬也說：“我們鼓勵大家去研究求解器。所以其他大廠或者高校做求解器，有時遇到棘手的問題跑來問我們，只要不涉及核心機密，我們都會給他們義務(wù)解答。”
2019年5月，杉數(shù)科技發(fā)布中國第一款大規(guī)模商用求解器COPT，登上世界求解器權(quán)威公測平臺線性規(guī)劃單純形法榜單榜首。COPT的出現(xiàn)，給國內(nèi)大廠傳遞了一個重要信息：開發(fā)求解器的難度極高，但也不是全無可能。隨著企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要進行更多量化的精細的智能決策，借助一些數(shù)學(xué)模型來建模，求解器的用途也越來越大。
成立不久的杉數(shù)科技，是我國第一家擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的商用求解器公司。由于我國求解器仍然處于起步階段，杉數(shù)科技在求解器以及基于求解器的智能決策技術(shù)領(lǐng)域的突破才格外具有意義。
專注決策優(yōu)化技術(shù)，希望為國家戰(zhàn)略服務(wù)
隨著業(yè)界對求解器的了解和認可，投資人也對杉數(shù)科技信心倍增。2020年3月，杉數(shù)科技完成萬科領(lǐng)投的B輪融資，融資額近1億元。今年6月，杉數(shù)科技又獲得由中銀國際領(lǐng)投、天任投資跟投的近2億元C輪融資。
“從2016年成立到現(xiàn)在，經(jīng)過5年的艱苦發(fā)展，我們越來越堅信當初選的賽道是正確的。”杉數(shù)科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO 羅小渠博士說。
求解器在零售、快消、物流、工業(yè)制造、能源、航空等多個行業(yè)有著天然的場景需求，尤其是隨著這些行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級的加速，基于求解器等相關(guān)技術(shù)的智能決策正在迅速成為行業(yè)用戶的強勁需求。目前，杉數(shù)科技的決策優(yōu)化解決方案已在20多個細分領(lǐng)域落地應(yīng)用，服務(wù)包括工業(yè)富聯(lián)、上汽通用、海爾、百威英博、好麗友、順豐科技、滴滴出行、中外運、京東、萬達、德邦、永輝超市、國家電網(wǎng)以及南方航空等超百家國內(nèi)外知名企業(yè)。
王子卓坦言，在求解器領(lǐng)域，如果以前我們與國外有20年差距的話，現(xiàn)在通過杉數(shù)科技等企業(yè)的不懈努力，這個差距已經(jīng)縮小到5年甚至更短;在有些細分領(lǐng)域，我們和國際相關(guān)企業(yè)持平甚至領(lǐng)先。
在過去的5年，杉數(shù)科技填補了國內(nèi)自主研發(fā)求解器的空白，更為多家企業(yè)在海量數(shù)據(jù)環(huán)境下的復(fù)雜問題提供解決方案，用數(shù)據(jù)為企業(yè)帶來收益及成本端的顯著變化。
“如果一個企業(yè)在求解器的幫助下，能夠節(jié)省10%-15%的成本，或者在現(xiàn)有情況下資源得到了更合理配置，對于企業(yè)來說都是非常有價值的。特別是每年幾個億甚至上百億規(guī)模的大企業(yè)，這個作用可想而知。”王子卓說，“未來我們希望更標準化、更高效地去服務(wù)我們的客戶，在行業(yè)的深入度、產(chǎn)品的成熟度上做進一步提升。我們希望除了企業(yè)，我們可以有機會為國家戰(zhàn)略服務(wù)。我們目前服務(wù)的企業(yè)有央企和國企，但是占少數(shù)。如果求解器可以更多使用在國家層面，會讓資源利用更高效，最大程度地節(jié)約資源，這也是我們的愿景。”
對于未來，杉數(shù)科技信心滿滿。
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