楊凈 明敏 發(fā)自 凹非寺量子位 | 公眾號 QbitAI工業(yè)工程界的“諾貝爾獎”決賽階段,迎來“乒乓”一幕:中國企業(yè)占據(jù)了半壁江山!最新一屆弗蘭茲·厄德曼(Franz Edelman)獎公布最終入圍名單:全球6個入圍者,3個來自中國,其中華為云、美團團隊均已曝光。
Franz Edelman獎,是全球運籌和管理科學(xué)界的最高工業(yè)應(yīng)用獎,被廣泛譽為工業(yè)工程界的“諾貝爾”。該獎項重點獎勵世界各國、地區(qū),在運籌和管理學(xué)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)、并帶來重大應(yīng)用價值的研究項目或成果,最終將有6家企業(yè)角逐總決賽。換言之,入圍者不僅要在技術(shù)領(lǐng)域有創(chuàng)新,而且項目必須經(jīng)過業(yè)界檢驗,能在實際落地中明確產(chǎn)生價值。自成立以來,最終入圍項目的累計貢獻(xiàn)了超過3630億美元的影響力,如英特爾、通用汽車、摩托羅拉等國際頂尖科技企業(yè),都曾獲得過最終冠軍。這一回上演統(tǒng)治級表現(xiàn)的中國玩家,他們究竟是如何闖入總決賽的?往下看。關(guān)注落地應(yīng)用的工業(yè)界頂級榮譽
Franz Edelman獎,距今已有五十多年歷史,頒給工業(yè)工程領(lǐng)域玩家,并且得是「改變了處理世界上最復(fù)雜問題的方式」。獎項入圍者來自工業(yè)界、政府、醫(yī)療機構(gòu)、非盈利部門等不同領(lǐng)域,但入圍理由都只有一個:利用先進(jìn)技術(shù)在各自領(lǐng)域做出了革命性貢獻(xiàn)。既有在實際業(yè)務(wù)中提高了數(shù)億級別的效益,比如2020年獲得者英特爾,通過從產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計到大規(guī)模供應(yīng)鏈應(yīng)用高級分析,年收入平均增加19億美元、年成本降低15億美元。還有像通用汽車、IBM、惠普等科技企業(yè)都曾入圍過。也有在關(guān)鍵場景中解決了核心難題,比如饑餓(聯(lián)合國世界糧食計劃署)、下水道污水處理(路易斯維爾大都會下水道區(qū) MSD) 、農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)(先正達(dá))、癌癥治療(紀(jì)念斯隆凱特癌癥中心)等問題。自1972年該獎項設(shè)立以來,決賽入圍項目已累計產(chǎn)生3630億美元的影響力。某種程度上,F(xiàn)ranz Edelman獎已是全球技術(shù)發(fā)展趨勢的風(fēng)向標(biāo)之一,關(guān)注重點是全球企業(yè)機構(gòu)如何將前沿理論廣泛應(yīng)用于實際場景,在驗證技術(shù)落地價值的同時,為社會帶來巨大收益。國際上表彰前沿算法、理論創(chuàng)新的權(quán)威頂會比賽不在少數(shù),但是評選全球先進(jìn)工程應(yīng)用、實踐成果的,卻少之又少。原因無他,想要評判實際應(yīng)用成績?nèi)绾危枰剂扛嗑S度影響因素。但前沿技術(shù)的探索,究其根本目的,還是為了走向落地應(yīng)用。因此在工程化落地上的價值體現(xiàn),是全球科技產(chǎn)業(yè)界不得不重視的問題。
Franz Edelman獎?wù)菫榇硕鴣?,它?strong>運籌學(xué)角度出發(fā)進(jìn)行評估。運籌學(xué),利用統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)模型等,尋找復(fù)雜問題中“最優(yōu)解”。作為一門交叉學(xué)科,它和各個學(xué)科都能有關(guān)系,畢竟任何事情都需要優(yōu)化。從這一學(xué)科出現(xiàn)以來,它就開始被廣泛應(yīng)用于軍事、金融、區(qū)塊鏈、AI算法等,可以說當(dāng)今產(chǎn)業(yè)界的高效運作已經(jīng)離不開運籌學(xué)。它將涉及從理論到實踐、從虛擬到現(xiàn)實空間的聯(lián)動,一個小的調(diào)整優(yōu)化,都會對實際生產(chǎn)帶來重大影響。因此,關(guān)于運籌學(xué)的應(yīng)用,不能只考慮理論因素,還需要顧及落地場景中的可能影響因素。簡單歸結(jié)一下,運籌學(xué)領(lǐng)域的突出應(yīng)用落地成就,需要具備以下幾個特點:結(jié)合技術(shù)足夠先進(jìn),如AI算法等,屬于人類最前沿的技術(shù)創(chuàng)新解決工程化落地過程中真正的難題,可以顧及更多變量因素、實現(xiàn)更大程度調(diào)度產(chǎn)生的價值足夠大,如能夠為全社會帶來效率提升、惠及每一個個體而如上幾點,其實也是Franz Edelman獎一直以來強調(diào)的方向。從今年入圍決賽圈的名單,就能看出一二:軟件投標(biāo)系統(tǒng)、拼車匹配應(yīng)用程序、交付訂單調(diào)度、流媒體服務(wù)流量分配、電子零售商優(yōu)化技術(shù)、零售卡車路線和裝載規(guī)劃。有來自俄亥俄州大學(xué)集成系統(tǒng)系開發(fā)的軟件系統(tǒng),解決大規(guī)模路由問題,每年節(jié)省超9860萬美元,累計節(jié)省1.165億美元;也有網(wǎng)約車明星Lyft更新了拼車匹配算法,三方受益的同時,還產(chǎn)生了超3000萬美元的年增收入。
還有代表流媒體服務(wù)領(lǐng)域的華為云。他們開發(fā)的GSGO系統(tǒng),可在保證60個國家B2B直播服務(wù)流暢運營的同時,最大限度降低寬帶成本——減少30%,即4960 萬美元,同時支持在兩年內(nèi)將流量增加十倍。值得一提的是,自2021年以來,連續(xù)三年有中國科技企業(yè)進(jìn)入六強,今年更是占據(jù)半壁江山。放眼過去,尚屬史上首次。什么樣的中國技術(shù)方案憑何入選?
當(dāng)然,這次決賽名單中有個新人比較特別,就是大家吃飯時經(jīng)常會用到的國民級應(yīng)用美團。今年,美團憑借智能決策分析平臺,一同入圍Franz Edelman獎決賽圈。它背后的技術(shù)、解決的問題,你我雖然感受不到,但在日常中都會用到。對應(yīng)來看,它背后的技術(shù)價值也是獎項最為重視的幾個方面。第一、有先進(jìn)技術(shù):美團基于高效路徑優(yōu)化算法和業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的城市級萬人萬單秒級匹配調(diào)度技術(shù),可以實現(xiàn)在極其復(fù)雜環(huán)境下的高效調(diào)度。第二、有廣泛落地:美團每日即時訂單超過6000萬個,配送“智能決策平臺”已覆蓋至全國 2800 個城市。第三、帶來社會影響:如今美團已成為國民級應(yīng)用,而“外賣買萬物”也成為更多人的生活習(xí)慣,此前在疫情期間,美團還為保供需提供支持。以美團智能決策平臺為例,我們來管窺一下,今年入圍科技的一些特點。
按照最新定義,即時物流就是基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),通過實時數(shù)據(jù)驅(qū)動,實現(xiàn)精準(zhǔn)匹配供給,動態(tài)智能調(diào)度各方面運力,以滿足差異化、多元化、分散化即時消費需求的物流服務(wù)。舉例來說,在一個用戶瀏覽外賣界面時,即時物流服務(wù)就已經(jīng)開始工作了。它需要為用戶計算出不同商家預(yù)計到餐時間;下單后,要選擇出合適范圍的配送能力,建議合理的路線、送貨順序;在這期間,還要考慮時段、天氣、交通管制等因素帶來的影響。這其中,涉及的問題有很多方面,比如:訂單分配路徑規(guī)劃……訂單分配和路徑規(guī)劃都屬于典型的運籌優(yōu)化問題,對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型是VRP。不過在即時配送的場景下,需要面對的挑戰(zhàn)更大,主要可分為兩方面:一方面是大規(guī)模實時優(yōu)化。即時物流有著訂單量大、高并發(fā)的特點。是個NP-Hard問題,同時又要求在短時間內(nèi)提供最優(yōu)解決方案。比如綜合考慮騎手體驗、用戶體驗等多目標(biāo)優(yōu)化下訂單如何分配,整個計算過程要在5秒鐘之內(nèi)結(jié)束。這對調(diào)度算法的設(shè)計,提出很大挑戰(zhàn)。另一方面是強隨機性。商家出餐的時間、送達(dá)時間、交通狀況、天氣等都存在非常大的不確定性,這類場景的優(yōu)化難度很大。如上諸多方面,對平臺都提出了非常高的要求。不僅如此,這些還是需要動態(tài)優(yōu)化的問題,并且會要求短時間內(nèi)快速給出決策。而即時物流和普通物流的一大區(qū)別便是如此,它無法分批次大規(guī)模集中派送,整個過程中訂單產(chǎn)生是隨機的、分散的。這就要求算法從采集數(shù)據(jù)到給出建議的過程,非常短,否則就會信息不一致,一般是要求在3-5秒內(nèi)完成所有計算。而對于訂單分配,美團將其拆分成了兩個嵌套的子問題:外層是分配問題,內(nèi)層是線路規(guī)劃問題。如何評估一個分配方案,本質(zhì)上還是要看路線規(guī)劃算法。評估后再去優(yōu)化新的分配方案,是業(yè)內(nèi)的一種標(biāo)準(zhǔn)解法。比如現(xiàn)在有m個騎手和n個訂單,就需要調(diào)數(shù)萬次路徑規(guī)劃,在數(shù)百毫秒內(nèi)完成計算交給分配環(huán)節(jié),并在秒級時間完成匹配決策。在這一方面,美團表示他們綜合運用了運籌優(yōu)化、圖論和機器學(xué)習(xí)的實用算法,同時后臺基于自研的分布式計算平臺,算法的時間性能能夠得到很好保障。最后,算法的每一次求解,其實都是基于前一個問題的。因為配送過程中前面的訂單狀態(tài),會直接影響后面的配送,整個過程是動態(tài)的、帶時間窗口的VRP。美團方面也曾表示,他們整個優(yōu)化問題的目標(biāo)是一天之內(nèi)的指標(biāo),而不是針對某一小段時刻,所以除了關(guān)注單次求解盡量達(dá)到最優(yōu),還需要關(guān)注整個時間窗口維度上的最優(yōu)。當(dāng)然,美團入圍也要歸功于每天數(shù)以千萬計的即時物流需求,中國物流配送發(fā)展出現(xiàn)的高并發(fā)需求,讓一切技術(shù)發(fā)展有了先驗基礎(chǔ)。
為什么中國玩家越來越突出?
前面提到,這并非首次中國團隊嶄露頭角,但從美團入圍確實能夠看出一些賽道中國科技的趨勢。2021年以來,共有5家科技企業(yè)7次入圍決賽名單。而在此之前,歷史上還有三家中國玩家入圍,分別是中國石油(2018年)、寶鋼集團(2013年)和工商銀行(2011年)。這樣的結(jié)果背后,折射的就是中國科技變化。從早年銀行石油鋼鐵,到現(xiàn)在的云和即時零售,科技創(chuàng)新開始深入到我們生活的方方面面,讓科技的實用性更加明顯。而一批成長起來的科技企業(yè),也正在成為創(chuàng)新的新主體。不僅如此,中國已經(jīng)具備了發(fā)展新科技主體的天時地利人和。天時,我們正處于一段嶄新的科技創(chuàng)新周期之中。從過往入圍情況來看,前幾年靠一套優(yōu)化算法/軟件來改進(jìn)業(yè)務(wù)流程,到現(xiàn)在即便一個即時配送問題,就需要大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等多種數(shù)字新技術(shù)融合。解決的生活問題逐漸復(fù)雜,更多深科技、硬科技從煙火氣中涌現(xiàn),在行業(yè)中交叉互融。地利,我國有著最龐大的市場和最具挑戰(zhàn)的應(yīng)用場景。不管是配送物流、自動駕駛等場景,動輒上億的用戶規(guī)模與復(fù)雜擁堵的地面交通網(wǎng)絡(luò)來催生新技術(shù)新場景的發(fā)展。人和,科技企業(yè)們在加大科技研發(fā)投入。雖然他們發(fā)展路線各不相同,但核心圍繞著一點:實際問題導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用深度融合,具體表現(xiàn)有設(shè)立研究院、與高校/機構(gòu)深度合作等。還是以美團為例,除設(shè)立機器人研究院、每年研發(fā)投入等舉措之外,它還同清華大學(xué)、山東大學(xué)等高校合作數(shù)十項科研合作課題,涵蓋智能無人系統(tǒng)、語言智能、基礎(chǔ)技術(shù)、運籌優(yōu)化與數(shù)字化等方向,普遍都是面向未來零售科技場景而設(shè)立。比如與清華團隊聯(lián)合開發(fā)了一項無人機聲波定位技術(shù),獲得了去年ACM大會的Best Paper Runner-Up獎(最佳論文第二名)。
還有跟山東大學(xué)視覺感知與智能系統(tǒng)實驗一道解決機械臂的自主感知與決策問題。原本用于精密加工的機械臂,創(chuàng)造性地應(yīng)用在零售場景中,讓它能夠「像玩俄羅斯方塊一樣」,對凌亂擺放的百貨商品進(jìn)行精準(zhǔn)識別和分揀。更重要的是,市場更多投入帶來技術(shù)人才的聚集??萍计髽I(yè)愿意投入,加之最好的場景,自然吸引更多全球人才甚至畢業(yè)就加入中國科技企業(yè)。因此此番全球性華山論劍,中國占據(jù)半壁江山只是眾多表現(xiàn)中的一種。在新一輪科技創(chuàng)新周期中,中國和中國科技企業(yè)會越來越矚目。— 完 —量子位 QbitAI · 頭條號簽約關(guān)注我們,第一時間獲知前沿科技動態(tài)

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