华为云天筹AI求解器：智能世界是道迷人的数学题
二战期间，盟军要为规模空前庞大、结构无比复杂的潜艇与舰船规划路线，制定运输策略，于是军方请来了数学家帮助破解这个复杂的管理难题。一门横跨数学与管理学的全新学科体系——运筹学（Operational Research）就这样诞生了。
中国翻译家从“运筹帷幄之中，决胜千里之外”里选取了运筹这个词来意译OR，真可谓是神来之笔。这门学科的精髓在于将应用数学中的求最优解方案，带入到现实世界中五花八门的问题中来，帮助决策者看破数量和规模的迷雾。
上世纪60年代，运筹学开始与新兴的计算机科学结合，用自动化计算的方式完成运筹推理，显然比人工更具优势，于是求解器诞生了。
在欧美国家，大型基础设施建设和大规模企业背后，基本都有求解器的身影。大到航空轨道计算、远洋船舶路线规划，小到一家工厂的供应链管理、一个仓库的库区规划，都可以用求解器得到最佳答案。
在中国，我们也可以看到需要求解器的场景越来越多。“双11”疯狂购物之后如何处理复杂的仓储、物流与退换货系统；面对疫情防控期间订单暴涨，工厂如何管理上万个员工和数百个厂房，才能实现资源最大化利用；在大型机场，如何让每天上千架航班最大化利用廊桥……这些问题都需要求解器来一锤定音。在产业智能化的浪潮中，求解器是一道不应缺席的身影。
在现实中，企业应用求解器总有这样那样的难题；求解器这棵古树上，正待绽放出新的花蕊。
不久之前，华为云在华为全联接2021期间发布了新一代天筹（OptVerse）AI求解器。在最新的全球权威Hans Mittelmann单纯形求解器榜单中，华为云天筹AI求解器斩获第一。一时间，AI求解器在业界激发了无数讨论，让求解器这个历史悠久的概念重新回到产业一线。而天筹AI求解器也与大模型、知识计算一同构成了华为云最新的AI前沿技术序列。
在天筹AI求解器的背后，还有很多故事与价值值得被看见。智能世界这道迷人的数学题，需要AI求解器深深参与其中。
一个难题，同时也是一个希望
在进入天筹AI求解器的故事前，我们必须先回答这样一个问题：求解器的价值显而易见，但为什么企业，尤其是中国企业的应用率却并不高？
这个矛盾点的核心在于求解器使用本身具有高门槛、高成本、高价值的“三高”特性。虽然对于工业生产、物流规划、供应链管理等决策价值重大的企业和部门来说，求解器理论上能够展现的价值非常容易理解。但在现实中，把复杂的零件、人员、工序以及多种变量表示为求解器的可解数据非常困难。这既需要企业有充分的数据化基础，也需要求解器能够真实贴近企业场景。
相比欧美企业具有悠久的IT建设历史以及丰富的企业决策服务，发展中国家企业对运筹学的应用还是相对薄弱的。求解器落地，对企业的IT基础设施与人员技术水平都有极高的要求，很多企业甚至很难理解求解器的工作需求。加上欧美求解器产品成熟较早，也有比较完善的商业化生态，国内做商业化求解器的公司较少，产业服务相对稀缺。另一方面，求解器是内嵌在企业数字化体系中的一部分，继而也对企业整体数字化水平提出了要求，最终导致求解器在中国落地效果并不理想。即使在物流、仓储、港口等天然适合应用求解器的企业，在进行重大决策时也普遍缺少求解器的帮助。
然而换个角度看待这个问题，每一个难题背后都是一个希望。随着一些重点行业的不断发展，以及供应链体系的复杂，中国企业发展到一定规模后必然需要应用求解器。这既给中国经济持续解放生产力带来了契机，也给中国市场涌现出更好用、更富有价值的求解器产品以时代机遇。
毕竟，当企业规模与管理复杂度达到一定程度后，自然就会去探索求解器的可能性。华为，就是这么做的。
一场华为的求解器探索，
变成一个融合AI的产业契机
提起中国企业研究与应用求解器，就不得不提到华为。十几年前，华为就开始了求解器的尝试和研究，当时的华为已然有了求解器的场景需求和技术基础。
一方面，华为在通信领域的布局和积累，需要大力研究信号与数据的分配和规划，这本身就与运筹学紧密相关。另一方面，华为拥有着难以想象的超大规模供应链，如何管理和规划供应链，也是一个极有必要应用求解器的问题。
在自身技术布局与产业需求的双向加持下，华为看到了一系列问题都必须通过运筹规划来解决。经过十余年的技术探索与产业应用，华为积累了非常丰富的求解器技术，并且拥有了业内顶尖的求解器落地经验。在一年多之前，华为云做出了一个重要决定：把积累的求解器技术开放出来，进行商用。
这个战略决定的背后，不仅仅是华为云自身的技术迭代与产品考量。统观整个求解器市场，目前主流的求解器产品已经相对成熟，并且长时间缺乏突破。尤其当以深度学习为代表的AI技术复兴后，原本具有与AI深度融合必要性的求解器，却因为产业进入平缓期、主流厂商缺乏技术突破意图而错过了智能化机遇。这就导致当企业应用智能化求解器的需求大幅增长时，求解器产品却停滞在不好用、不好学、不够智能化的难题中。
而这正是华为云的机会，也是商业求解器市场本身的机遇需求。早在2018年，华为就公布了全栈全场景AI战略，其中华为云是AI技术革新与平台沉淀的重要载体；华为将十余年的求解器布局与AI技术能力融合，打造出业界首款作用于产业场景的AI求解器产品——天筹AI求解器。
具体来看，天筹AI求解器相比于传统求解器产品，差异化主要体现在AI技术的多方面融入。首先是在上层套件中，AI技术可以帮助求解器更准确、灵活地理解企业使用过程，将生产场景中的真实情况更简单映射到求解器中。从而极大程度降低了求解器的使用门槛，这也解决了传统求解器应用难、推广难的最主要问题。
另一个AI求解器的关键提升在于求解过程的智能化。传统求解器大多基于数学经典算法来实现，但AI求解器吸纳了人工智能的理解能力，极大提高了求解器的解释速度。从而提升了企业应用求解器的效率。
降低门槛，提升效率，这是AI在投入企业应用时两个恒定的主题。与求解器的结合也是如此，基于智能化的加持，求解器可以适配更多样化的企业场景，并且提升本身的工作能力与工作效，继而突破了业界运筹优化极限。
从天筹AI求解器发布起，我们可以看到一系列业界记录被相继打破。
在求解规模上，天筹AI求解器可以支持亿级规模问题的求解，帮助处理更复杂场景的优化决策；在求解速度上，实现了面对亿级规模问题的求解，速度也能最高提升100倍；在建模效率上，使用AI技术智能建模后，建模效率最高提升30倍；在求解效率中，利用AI技术自适应调优后，效率最高提升30%。
最终，刚刚问世的华为云天筹AI求解器在全球权威的 Hans Mittelmann 线性规划单纯形求解器于9月18日榜单中斩获第一，刷新了世界纪录。
至此，AI求解器的诞生不仅丰富了华为云的AI技术服务体系，更为产业智能化之路打开了一个全新的机遇。
一场港口之旅，
洞开一场智能化变革
此前我们就讨论过天筹AI求解器在天津港的落地实践。其实不仅是港口，物流、工厂、能源等结构复杂、要素多样的产业在本质上都需要运筹学的加持，以达到生产效率与成本的最优解。
但在天筹AI求解器的天津港之旅中，确实可以看到AI求解器落地背后的很多有趣故事与产业智慧。
天津港是京津冀的海上门户，也是一带一路战略的重要港口支点。在2021年，天津港这一特大港口的集装箱年吞吐量已经近2000万标准箱。在不断发展壮大的过程中，天津港也涌现出了丰富的数字化需求，以及对求解器应用的需求。
一方面，天津港在积极探索“智慧港口”的道路，比如5G、无人驾驶集装箱卡车等。天津港在利用各种智能化技术将单机效率达到极限后，面对如此庞大的业务体量，迫切需要基于全局统筹计划，进行全链路协同，最大化调动所有资源。
另一方面，随着天津港的不断发展，越来越多的业务难以凭借人工进行规划。人工规划只能看到自己负责的“一亩三分地”，而全局统筹规划需要涉及到千万个甚至到亿级的变量和约束条件，仅靠人工根本无法做到；另外，整个计划做完需要耗时24小时，效率极低，每次只能提前计划，难以实时调整。于是，天津港内部不断产生了更新求解器产品的需求。而华为恰好在此时提供了这一技术能力的创新。
天津港与华为云合作，开发了新一代的港口智能计划平台，开始AI求解器的港口落地之旅。
天筹AI求解器在天津港的第一份工作，是从帮助港口进行计划模块规划开始的，并且很快取得了成果。通过天筹AI求解器，天津港的一些业务联动效率与准确率得到了明显提升，给港口生产带来了长期价值。例如，华为云天筹AI求解器可实现全链路协同，最大化地调动所有资源，使天津港设备利用率提高15%，堆场翻倒率降低20%，大幅度地提升了港口运转效率和作业效率，进而缩短船舶在港时间。通过全局优化，真正地实现了天津港资源调度最大化。
在此基础上，随着双方合作业务的深入与赋能模块的提升，AI求解器不断深入到了天津港的方方面面，形成了模块化、常态化的落地通道。
合作中有一个很有意思的故事。在双方合作刚开始的时候，华为云相关团队在研究了港口业务之后满怀信心，团队很快入驻天津港，逐条梳理了天津港的业务流程与生产数据，慢慢将问题接手过来。甚至主动帮助天津港去发现问题，纠正此前存在的数据错误，这一点让天津港的工作人员都感到十分惊讶。
逐步去梳理行业问题，理解行业特征，是很多AI技术落地时都不得不面对的问题。华为云与天津港的合作，或许可以带来很多产业经验：对于流程复杂、业务模块众多的重点行业，既不能存在对业务场景的为难和抵触心理，也不必过分高估行业门槛的存在。深入其中，仔细梳理，以技术撬动需求，或许才是达成合作，共同创造价值的最佳方案。
未来，华为云天筹AI求解器还将继续深入探索港口行业，同时也会向工业、制造、物流等更多领域拓展。对于企业来说，天筹AI求解器不仅意味着强大的求解器支持，还是华为充沛行业数字化经验的赋能，以及领先AI技术的加持。
融合运筹学、AI以及行业智慧，天筹AI求解器得以帮助行业把握住产业智能化机遇。
一座灯塔，就是一个答案
求解器和运筹学重要吗？当然重要，其在产业智能化、数字化中的地位无可替代。
但在中国以及更多的发展中国家，运筹学的人才培养以及就业、创业支持都远远达不到需求水准。即使是华为，想要招聘运筹学人才都十分困难。
放眼整个产业，会发现大型企业多数将运筹学与求解器人才放在IT或者算法岗位中，很少能够单独建立部门或者成立项目。很多非常需要求解器的企业，甚至都不知道运筹学与决策智能的可能性。另一方面，市场需求的寡淡也影响了人才培育。学生更倾向去学AI等高需求、高回报的专业，对运筹学这样的重要学科反而很难全力投入。
天筹AI求解器更深层的意涵，在于华为云通过将内部技术开放出来，走向商业化与规模化，构筑了一个全新的产业支点。这个支点就像一个灯塔，可以让学生、老师、从业者看到运筹学与求解器本应具有的重要意义。学术与产业生态可以以此为圆点进行汇集，天筹AI求解器可以变成一项产业驱动力，一个交流与发展的平台。运筹学这个学科，求解器这项技术，并不古老或保守，而是必然在AI时代必然会焕发出全新的生命力。
求解器应用是一道难题，于是AI求解器打开了一个可能。
天筹AI求解器构筑了一座灯塔，给运筹学与智能化带来了一个全新的答案。
数字中国建设是这个时代最重要的任务之一。在这一目标的引领下，各行业的管理效率提升、数字化决策、少人化管理是一道必答题。求解器必然会深深嵌入数字中国的根系，成为智能化浪潮不可替代的支柱。
我们可以探索、建设甚至引领求解器的未来，这就是“天筹”的答案。