2016年7月,由4位斯坦福大学博士共同创立的杉数科技北京有限公司,是国内最早布局“求解器”赛道的企业。“真正让每一个企业拥有定制最优化决策的能力”,这是杉数科技打动客户的核心价值。而这背后,是依托于世界领先的深层次数据优化算法和复杂决策模型的求解能力。

近日,杉数科技荣登人工智能应用最具商业价值排行榜——智能制造TOP10。作为人工智能先行者企业之一,如何在1800家人工智能企业中脱颖而出,记者近日走进杉数科技,解读其发展背后的耕耘。

从斯坦福大学归国创业,深耕求解器赛道

求解器在工业发展中意义非凡。例如,中国战略布局上亟待解决的“卡脖子”难题 EDA 电子设计自动化需要用到 SAT求解器进行快速验证,制造、物流与供应链优化等则需要用到整数规划求解器。近两年,华为与阿里等互联网大厂都踏入求解器研究。

什么是求解器?这是个国内鲜有人问津的领域。从“解题”的角度看,一切人工智能系统都可以归结为“问题求解”Problem Solving系统,即为了实现给定目标而展开的动作序列的过程。求解器solver,被誉为“工业软件之魂”,它类似于计算器,给定输入模型和数据,求解器计算出最优结果。

作为杉数科技的首席科学家,葛冬冬回忆当年从斯坦福大学学成回国,惊讶于国内没有人做求解器,了解到的原因是:高校不做求解器,是因为在学术上的性价比低,工具研发不能算科研;企业不做求解器,根源上是认为这是一个浩大而困难的工程,技术实力不可能做得到。

在国内求解器领域一片空白的时候,葛冬冬犹豫:“在中国,求解器能不能做?前景如何?”但是中国总得有自己的求解器,总得有人挑头干。于是,葛冬冬成了挑头的那个人。2016年,葛冬冬联手同门师兄弟罗小渠、王子卓与王曦,联合创立了杉数科技。

谈及当年4人的创业计划,斯坦福大学运筹学博士、杉数科技首席技术官王子卓说:“从创业的第一天,我们几位合伙人就坚信,我们的底层技术是非常重要的。在2016年杉数科技成立之前,国内没有一家企业做求解器,而国际上也并不多,全球求解器市场被IBM、FICO、GUROBI3家欧美公司垄断,这3家公司构筑起极高的市场竞争门槛。当时国内企业也有使用国外求解器的,但是跨国交流、地域限制等原因导致浪费时间太多。而这正是国内求解器发展的契机。”

在求解器诞生之前,学者和业界研究员们只能自主开发求解算法对问题进行求解,不但求解效率难以保证,还存在高度重复开发的情况,消耗了大量的时间和精力。

因此,求解器应运而生,在用户建模之后能够高效地得到最优解,是求解器的使命。作为斯坦福大学运筹学博士的葛冬冬,2013年成为上海财经大学教授,随着研究的深入,葛冬冬开始琢磨的就是求解器的研发。

打破国外垄断,填补国内自主研发空白

2015年,葛冬冬和王子卓当时还是大学老师,基于他们在斯坦福大学的研究和学术能力,经常会有企业向他们咨询,希望他们通过运筹学帮企业解决问题。“当时包括滴滴、京东来找我们做一些事情,当时国内懂运筹学的人不多,特别是在企业里,懂运筹学特别是用运筹学的,基本是空白。很多人甚至都没听说过‘运筹学’这个名词。”王子卓坦言。

谈起求解器,要先说运筹学。运筹学研究问题的基本步骤,首先是确定问题目标和约束,然后是建模,将现实中的问题通过算法建成标准的数学模型如线性不等式,而后再对数学模型进行求解,从而解决现实问题。对于求解器的深入研究,就是运筹学的范畴。

求解器的开发,是一个高门槛、大规模系统工程,动辄上百万行代码。求解器软件对开发人员的数学能力要求很高,而国内的情况是:同时精通数学与大规模软件开发能力的人几乎不存在。葛冬冬与创始团队自学、找专家、找导师,花了很多精力和时间琢磨求解器开发,比如单纯形法与内点法如何在软件开发上走通全流程,弄清楚求解器开发的核心部件,矩阵数据简化等。

中国企业在求解器这条赛道生存乃至发展都是摸着石头过河。从广义上看,求解器的意义不仅仅在于工业的发展,国内应该形成一个将数学与代码相结合的研究生态,而开发求解器是一个很好的结合点。通过研究求解器,可以培养一大批既精通数学又擅长编程的技术型人才。葛冬冬也说:“我们鼓励大家去研究求解器。所以其他大厂或者高校做求解器,有时遇到棘手的问题跑来问我们,只要不涉及核心机密,我们都会给他们义务解答。”

2019年5月,杉数科技发布中国第一款大规模商用求解器COPT,登上世界求解器权威公测平台线性规划单纯形法榜单榜首。COPT的出现,给国内大厂传递了一个重要信息:开发求解器的难度极高,但也不是全无可能。随着企业的数字化转型,需要进行更多量化的精细的智能决策,借助一些数学模型来建模,求解器的用途也越来越大。

成立不久的杉数科技,是我国第一家拥有自主知识产权的商用求解器公司。由于我国求解器仍然处于起步阶段,杉数科技在求解器以及基于求解器的智能决策技术领域的突破才格外具有意义。

专注决策优化技术,希望为国家战略服务

随着业界对求解器的了解和认可,投资人也对杉数科技信心倍增。2020年3月,杉数科技完成万科领投的B轮融资,融资额近1亿元。今年6月,杉数科技又获得由中银国际领投、天任投资跟投的近2亿元C轮融资。

“从2016年成立到现在,经过5年的艰苦发展,我们越来越坚信当初选的赛道是正确的。”杉数科技联合创始人兼CEO罗小渠博士说。

求解器在零售、快消、物流、工业制造、能源、航空等多个行业有着天然的场景需求,尤其是随着这些行业数字化转型和智能化升级的加速,基于求解器等相关技术的智能决策正在迅速成为行业用户的强劲需求。目前,杉数科技的决策优化解决方案已在20多个细分领域落地应用,服务包括工业富联、上汽通用、海尔、百威英博、好丽友、顺丰科技、滴滴出行、中外运、京东、万达、德邦、永辉超市、国家电网以及南方航空等超百家国内外知名企业。

王子卓坦言,在求解器领域,如果以前我们与国外有20年差距的话,现在通过杉数科技等企业的不懈努力,这个差距已经缩小到5年甚至更短;在有些细分领域,我们和国际相关企业持平甚至领先。

在过去的5年,杉数科技填补了国内自主研发求解器的空白,更为多家企业在海量数据环境下的复杂问题提供解决方案,用数据为企业带来收益及成本端的显著变化。

“如果一个企业在求解器的帮助下,能够节省10-15的成本,或者在现有情况下资源得到了更合理配置,对于企业来说都是非常有价值的。特别是每年几个亿甚至上百亿规模的大企业,这个作用可想而知。”王子卓说,“未来我们希望更标准化、更高效地去服务我们的客户,在行业的深入度、产品的成熟度上做进一步提升。我们希望除了企业,我们可以有机会为国家战略服务。我们目前服务的企业有央企和国企,但是占少数。如果求解器可以更多使用在国家层面,会让资源利用更高效,最大程度地节约资源,这也是我们的愿景。”

对于未来,杉数科技信心满满。