杉数科技发布中国首个二阶锥SOCP求解器,国产求解器迎全面跃升

时间:2021-10-19 14:51:05 来源: 壹点网



杉数求解器于2021年10月1日国庆节正式发布第三个大版本COPT 3.0:

·推出中国首个商业二阶锥(SOCP)求解器;

·混合整数规划(MIP)求解性能大幅度提升,为许多用户带来2~3个数量级的速度提升;

·从综合测评信息对比来看,线性规划(LP)求解器的综合性能依然雄踞世界第一。

中国第一款商业二阶锥求解器SOCP

杉数求解器发布第三大版本COPT3.0,推出中国首款商业二阶锥(SOCP)求解器,二阶锥规划在金融领域有着广泛的应用场景。此外,如二次规划问题(QP)也可以转化为SOCP求解。

图为Hans Mittelmann测评结果:杉数SOCP求解器速度位列全球第三

SOCP求解器的开发是一项综合性的工程。杉数科技改进了底层的Cholesky分解算法、实现了高效的SOCP内点法核心算法、针对SOCP的特点拓展了预求解模块、设计了简明易用的用户建模接口、此外还提供了多种建模语言的使用示例。

混合整数规划(MIP)速度提升19.6%,进击世界前三

混合整数规划(MIP)求解器一直是运筹优化领域皇冠上的明珠。在实际应用场景中,有80%左右的客户申请COPT是为了使用MIP求解器。在公开测评榜上,没有任何求解器可以求解全部240个问题(每个问题两小时时间限制)。相比于其他榜单比速度,MIP求解器关注更多的是在两个小时内的求解数量。

根据Hans Mittelmann测评结果,COPT的MIP求解器速度排名第二

(单线程结果为COPT 2.0的数据,现在单线程测评已经停止更新)

相比于2021年5月底杉数发布的COPT 2.0版,COPT 3.0在MIPLIB 2017的求解数量从164个增加为176个。相对于Gurobi的速度从5.41提升为4.52,提升19.6%。

杉数求解器COPT除了参与公开测评,进行“打榜”之外,在日常开发中也解决了许多实实在在的客户问题。例如某航空公司提供的算例,COPT的求解速度从2小时无法算出提升为11分钟左右完成求解;某交通运输行业混合整数规划要求快速算到1%的gap,COPT的求解速度从近一小时下降到4分钟之内;又如为某ICT巨头提供的算例,由于COPT 3.0的启发式算法的改进,求解速度从2小时以上降低为3分钟以内,速度提升超过25倍。这些实例也再次证明,杉数COPT的MIP求解功能在3.0版本中已实现实质性的效果提升!

线性规划(LP)求解能力世界第一

除了SOCP的发布和MIP的升级,杉数COPT在线性规划求解方面也有了很大提升,包括单纯形法和内点法。从国内外求解器厂商的单纯形法和内点法的测试结果横向对比来看,不难得出在求解同样的问题集时,Gurobi、COPT和MindOpt的内点法均优于各自的单纯形法实现,其中COPT的内点法明显优于其他所有厂商的任意求解器。

图为Hans Mittelmann测评结果:国内外厂商的Simplex和Barrier的求解性能横向对比

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关键词:求解 国产 器迎

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