软件所在工信部电力国产求解器技术专题赛获奖

文章来源:  |  发布时间:2024-12-31  |  【打印】 【关闭

  

12月26日至30日,第二届能源电子产业创新大赛国产求解器技术专题赛在北京举行。该项赛事由工业和信息化部等单位主办、中国电力科学研究院有限公司协办的,大赛吸引了国内著名高校、科研院所和工业界知名企业参赛。12月30日比赛结果揭晓,中国科学院软件研究所约束求解研究室蔡少伟团队自研的整数规划求解器获得国产求解器技术专题赛二等奖(第二名)。

求解器是工业软件中的核心计算引擎。本届国产求解器技术专题赛主要针对能源电子领域的大规模混合整数规划求解难题,培育具有自主知识产权、技术创新程度高、功能性能水平优秀的国产求解器技术,推动数学规划工业软件产业链的持续成长,提升自主工业数学软件研发和实践水平。比赛对各团队提交的自研求解器进行评比,综合比较求解器解决试题的速度指标和精度指标后进行排序。软件所团队获得二等奖,参赛队伍成员为博士生林鹏,博士后邹蒙川,队伍负责人为蔡少伟研究员。

整数规划求解器所采用的技术为团队独立研发的局部搜索Local-MIP算法,旨在突破短时间寻找MIP高质量解的问题。其中针对目标函数和约束的性质,分别设计了高效的算子与得分函数,来削减解空间,提升求解能力与效率。研究团队将该求解器与目前国际最先进的求解器Gurobi、CPLEX、SCIP、HiGHS进行对比,在国际标准数据集MIPLIB及常见组合优化问题进行测试。实验结果显示,Local-MIP在短时间内找高质量解的能力显著优于CPLEX、SCIP、HiGHS,在相当比例的算例上超过国际最佳求解器Gurobi。相关论文《An Efficient Local Search Solver for Mixed Integer Programming》获得约束求解领域国际旗舰会议 CP 2024 最佳论文奖 (Best Paper Award),这是中国团队首次获得该荣誉,也是亚洲地区获奖的第一支团队。论文作者为博士生林鹏、博士后邹蒙川、通讯作者蔡少伟研究员。

在国际整数规划标准榜单MIPLIB中,Local-MIP求解器刷新了MIPLIB的32个整数线性规划公开实例的世界纪录。MIPLIB榜单旨在对国际上求解器性能进行评估,其中open问题记录了所有已知求解器获得的最佳解,其记录标志求解器求得高质量解的能力。该结果反映了团队自研整数规划技术在快速求解方面的高水平性能。

约束求解研究室隶属于软件所基础软件与系统重点实验室,团队长期从事约束求解研究。除了混合整数规划求解器的进展,研究室还研发了多种高效的约束求解器,在国际SAT比赛,SMT比赛,MaxSAT比赛多次获得世界冠军,多次获得国际顶级会议包括CAV、SAT、CP的最佳论文奖或杰出论文奖。这些求解器已经应用于芯片设计与验证、操作系统验证、航空制造调度、云计算平台故障检测和调度等实际项目,取得了很好的效益。