從2012年啟動預(yù)研，2014年構(gòu)建軟硬協(xié)同系統(tǒng)，2017年應(yīng)用于華為云... 歷時8年時間打造的華為云擎天架構(gòu)，究竟有多強悍，或許我們能從下面的內(nèi)容中找到答案。

在剛剛結(jié)束的GECCO 2020國際會議中，華為云擎天架構(gòu)的調(diào)度算法團隊獲得OCP（Optimal Camera Placement最優(yōu)相機布局）和USCP（Unicost Set Covering Problem單一成本集合覆蓋問題）運籌優(yōu)化算法賽道兩項分賽道的冠軍。

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超乎想象的頂級的會議

GECCO會議始辦于1999年，是進化計算領(lǐng)域最重要的盛會之一。本屆比賽吸引了來自英國、法國等全球知名研究機構(gòu)和頂尖學(xué)者，如法國的優(yōu)化解決方案提供商Artelys（工業(yè)優(yōu)化領(lǐng)域旗艦競賽ROADEF/EURO Challenge 2018年度冠軍），英國蘭卡斯特大學(xué)（ROADEF/EURO Challenge 2016年度冠軍），法國格勒諾布爾大學(xué)，英國倫敦大學(xué)學(xué)院等，可謂是高手云集。

了解了會議的大概情況，我們再來看看這次比賽獲獎賽道所需要解決的問題。

計算機科學(xué)中的“進化計算”，指一系列“受生物進化啟發(fā)的全局優(yōu)化算法”，及研究此類算法的人工智能等子領(lǐng)域，主要應(yīng)用于最優(yōu)化問題的求解。而OCP與USCP作為經(jīng)典的離散優(yōu)化問題，是已被證明的NP-Hard問題，其中USCP更是Karp提出的21個NP-Complete問題之一，在計算復(fù)雜性理論研究方面具有重要意義，并被廣泛應(yīng)用于邊緣站點選址、軟件模糊測試等實際工業(yè)場景中。

OCP問題可以簡單描述為：假定一個城市需要部署一組攝像頭進行監(jiān)控全覆蓋，而每個攝像頭部署的位置（400萬個可選位置）、角度及可覆蓋的監(jiān)控區(qū)域都不盡相同，如何使用最少的攝像頭實現(xiàn)城市監(jiān)控的全覆蓋。USCP問題則是采用更為抽象的數(shù)學(xué)集合形式進行描述，二者本質(zhì)相同。

OCP問題示意圖

云上實踐與算法理論碰撞

此次賽題提供了基于實際的城市監(jiān)控布局轉(zhuǎn)換而來的數(shù)據(jù)集合，其中最大的數(shù)據(jù)包含了380萬以上的監(jiān)控候選位置。要從380萬個候選位置中選出最優(yōu)的布局方案，搜索空間高達2^(3,800,000)≈〖10〗^(1,143,913)，該數(shù)字遠遠超過宇宙中所有原子的數(shù)量總和，即使動用全世界的算力，也無法在有限時間內(nèi)逐一驗證每一種方案的優(yōu)劣。

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龐大搜索空間，大幅提升賽題難度

華為云擎天架構(gòu)調(diào)度算法團隊提交的Weighting-Based Parallel Local Search（WPLS）算法同時結(jié)合了機器學(xué)習(xí)與運籌優(yōu)化中的技巧，在局部搜索的過程中使用了禁忌表策略，并且自學(xué)習(xí)地調(diào)整評估函數(shù)來跳出局部最優(yōu)。在實現(xiàn)上，該算法同時借助于華為云鯤鵬和昇騰的獨特硬件優(yōu)勢，不僅發(fā)揮出算法的并行化加速能力，還在極短的時間找到接近于理論最優(yōu)解的方案。

針對如何從380萬個候選位置中選出最優(yōu)的布局的問題，核心問題就是如何進行海量邊緣站點選址、規(guī)劃各站點容量，并通過智能全域調(diào)度實現(xiàn)全局業(yè)務(wù)接入體驗最優(yōu)，其本質(zhì)也可以抽象為以集合覆蓋問題為核心的一系列優(yōu)化問題。華為云團隊提出了“云站點選址”的方案。擬在全國范圍內(nèi)部署海量站點，計算出因時延、服務(wù)質(zhì)量、實際環(huán)境等約束帶來的覆蓋區(qū)域有限問題，計算出各站點可覆蓋區(qū)域及對應(yīng)建站成本，最終提出可實現(xiàn)全覆蓋的最優(yōu)站點部署方案。

不得不說，該解決方案得益于當(dāng)前云技術(shù)已成為時代發(fā)展的重要推力。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，行業(yè)對海量算力、極致時延體驗等都提出了更高要求。云計算作為數(shù)字經(jīng)濟時代的核心生產(chǎn)工具，正逐步向邊緣延伸，以滿足澎湃算力的隨時、隨地、隨需獲取并實現(xiàn)業(yè)務(wù)的就近接入。

面向未來 華為云擎天架構(gòu)的全棧技術(shù)投入

歷經(jīng)8年技術(shù)積淀的華為云擎天架構(gòu)，通過對極簡數(shù)據(jù)中心、專用硬件、虛擬化、云操作系統(tǒng)等全棧技術(shù)投入，提供硬核性能、極致穩(wěn)定、極優(yōu)效能、云邊端協(xié)同的云服務(wù)，為華為云、華為云Stack、華為云邊緣提供一致體驗與一致生態(tài)。

?“智慧云腦”作為華為云擎天架構(gòu)的管控面，是面向云、AI、5G時代的分布式云操作系統(tǒng)，實現(xiàn)全域資源供給極優(yōu)、多樣性算力使用極簡。其中，全域資源調(diào)度能力可支撐未來10萬級分布式站點間復(fù)雜的調(diào)度協(xié)同，完成中心與邊緣、邊緣與邊緣之間的智能按需調(diào)度，根據(jù)業(yè)務(wù)訴求匹配最優(yōu)節(jié)點，實現(xiàn)就近接入。面向租戶，智慧云腦通過資源畫像及預(yù)測算法實現(xiàn)算力的智能推薦，讓應(yīng)用負載運行在最合適的算力之上。

未來，華為云將繼續(xù)發(fā)揮全棧技術(shù)創(chuàng)新能力，與伙伴一起使能千行百業(yè)，助力政企實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的挑战10的1,143,913次方种算法组合：这都不是事儿~~的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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