近日,華為云擎天架構調度算法團隊打破了51項由全球優(yōu)化算法領域權威機構SINTEF維護的PDPTW榜單紀錄,成為中國研究機構中最多紀錄的保持者。
這也是繼今年GECCO國際會議摘得運籌優(yōu)化算法賽道雙榜首后,華為云在分布式云資源調度、智能決策與優(yōu)化等技術領域的再一次突破。
SINTEF PDPTW榜單紀錄舉例 (其中HW指代華為云擎天架構調度算法團隊)
挑戰(zhàn):如何離理論最優(yōu)解再近一步
科技工業(yè)研究院(SINTEF)是歐洲最大的獨立研究機構之一,其在1999年發(fā)起并管理的PDPTW Benchmark,被認為是VRP(Vehicle Routing Problem)問題領域最權威的算法榜單之一,吸引了來自全球頂尖學者,及Emapa、DELMIA Quintiq、Terasoft等知名廠商參與。
VRP問題作為經(jīng)典的NP-hard問題,已被學術界研究超過五十年,算法核心是在圖網(wǎng)絡中尋找滿足一系列約束情況下的最優(yōu)路徑,工業(yè)上被廣泛應用于分布式云資源調度、航線規(guī)劃、物流配送等領域。而更復雜的約束條件、榜單上幾近理論最優(yōu)值的結果,使得刷新最好記錄的難度大幅增加。
VRP問題示意圖
突破:云上實踐與算法理論的絕佳融合
云上的約束優(yōu)化問題往往規(guī)模更大、約束更多,作為擎天架構的管控面,華為云瑤光智慧云腦通過元啟發(fā)式及機器學習等算法,構建了“面向云場景的智能決策優(yōu)化求解引擎框架”,以解決全域資源調度、智能資源碎片整理、邊緣站點選址等大規(guī)模、復雜約束的多目標決策優(yōu)化問題。其中的關鍵算法也運用到了本次打榜當中。
來自華為云擎天架構調度算法團隊的天才少年、博士軍團,聯(lián)合華中科技大學呂志鵬教授團隊,通過整合自適應大規(guī)模鄰域搜索、禁忌搜索、引導式局部搜索等傳統(tǒng)啟發(fā)式優(yōu)化算法,輔以創(chuàng)新的種群管理方法和基于統(tǒng)計模型的禁忌表策略,實現(xiàn)僅靠PC級別的計算資源,刷新SINTEFPDPTW榜單中的多項已知最好解紀錄,其中一部分實例的優(yōu)化幅度甚至超過了5%,實現(xiàn)云上實踐賦能算法理論的進一步突破。
運用:極致彈性與智能感知的幕后黑科技
華為云擎天架構調度算法團隊通過持續(xù)技術創(chuàng)新,除了在決策優(yōu)化領域,還在實時分布式資源調度,多NUMA容量實時測算、容量預測與擴容管理、亞健康或與故障預測等領域取得了算法突破,最大限度滿足用戶對資源穩(wěn)定與彈性的需求。
此外,華為云依托瑤光智慧云腦資源畫像與預測能力,實現(xiàn)算力的智能推薦,讓應用負載運行在最合適的算力之上。更可智能識別優(yōu)質資源,針對任務型、可容錯的算力密集型場景,提供超高性價比的競享實例,在保證使用時長的情況下還可節(jié)省85%的使用成本。華為云基于擎天架構釋放更多技術紅利,為各行各業(yè)提供極致性能、極致穩(wěn)定、多樣性算力、云邊端協(xié)同的云基礎設施。
未來,華為云將持續(xù)發(fā)揮全棧技術創(chuàng)新能力,繼續(xù)探索分布式云形態(tài)下全域調度、軟硬協(xié)同等技術,為企業(yè)提供極優(yōu)極簡的云上體驗。