科技日报记者 吴纯新 通讯员 赵娜 王潇潇
4月11日，记者从华中科技大学获悉，在9日刚结束的第12届美国离散数学和理论计算机科学中心DIMACS算法挑战赛中，来自华中科技大学、去年刚获得EDA算法(ICCAD 2021)国际竞赛冠军的吕志鹏教授团队与华为云瑶光调度算法团队组成的联合参赛团队，首次参赛即在四个赛道中斩获两项冠军、一项亚军以及两项季军，成为所有参赛队伍中唯一获得多项冠军和前三名的队伍。
此次是中国团队在DIMACS算法挑战赛中首次夺冠，同时中国也是此次竞赛中获得冠军和前三名最多的国家。
据介绍，其他三个赛道获得冠军的团队分别来自美国、德国和挪威，获得前三名的国家还有法国、加拿大、巴西和丹麦。
算法界顶级赛事
DIMACS算法挑战赛于1990年发起，致力推动重大应用问题的算法研究，是计算机领域历史最悠久、最专业的国际专业算法竞赛之一，已有32年历史。
大赛主办方为美国离散数学和理论计算机科学中心，本届大赛由其联合亚马逊公司共同举办。
“这是一个学界和业界深度融合的赛事，是最权威的算法比赛之一。历届赛题既包含困扰业界和学术界多年的‘硬骨头’难题，也有最前沿的应用难题，非常具有挑战性。”吕志鹏介绍。
此次DIMACS算法挑战赛的主题为车辆路由问题（Vehicle Routing Problem，VRP）。该问题广泛应用于物流运输、供应链优化、后勤保障、先进制造、智慧城市等诸多工业应用领域，在提出至今的60余年时间里，被国际学术界和工业界持续深入研究。
据悉，本次竞赛共吸引来自19个国家和地区的59支顶尖算法研究团队参赛，包括卡耐基梅隆大学、康奈尔大学、多伦多大学、都柏林大学、蒙特利尔大学、谷歌、沃尔玛、大和运输等著名高校与公司及欧洲最大的独立研究机构SINTEF、加拿大交通运输研究中心CIRRELT、法国国家信息与自动化研究所INRIA等国际著名研究机构。
此外，多位该领域国际著名学者及院士也参赛，使得本次竞赛竞争尤为激烈。
吕志鹏教授所在实验室自成立至今40余年来，一直聚焦于复杂问题的求解算法与工业应用研究，曾多次获得国际算法竞赛全球冠军。
算法不断迭代 代码达2万余行
此次竞赛共包含五个赛道，该团队参加四个赛道比赛，分别是带容量约束的车辆路由问题赛道（CVRP）、可分载的车辆路由问题赛道（SDVRP）、带时间窗的车辆路由问题赛道（VRPTW）、库存路由问题（IRP）赛道。
“有很多队伍只参加一个赛道比赛，就像体育比赛一样。我们同时参加多个赛道比赛，因为我们在不同赛道对应的学术研究和工业应用方面有比较多的前期积累。”吕志鹏说。
团队成员丁俊文老师介绍，车辆路由问题可以描述为如何为多个车辆合理规划访问客户的顺序，要求各车辆从仓库出发并最终返回仓库，在满足容量约束的条件下使得总的行驶时间或路程最短。这些问题看似简单，但是找到最优方案却十分困难，已困扰业界和学界多年。
2021年12月，赛事启动。参赛前两个月团队成员几乎每天都待在实验室。“从第一版算法到我们提交的最后一版算法已经修改了不知多少次，最后核心代码写了有2万行左右。”团队成员硕士二年级学生李云皓说。
这是团队备赛的常态，该队硕士三年级学生黄施豪介绍，备赛时他们经常是白天修改代码，晚上进行测试，第二天早上看结果，接着再改。
4月9日，赛事成绩公布，团队首战告捷，并取得大满贯，带容量约束的车辆路由问题赛道（CVRP）和可分载的车辆路由问题赛道（SDVRP）获得冠军；带时间窗的车辆路由问题赛道（VRPTW）获得亚军和季军；库存路由问题（IRP）赛道获得季军。
算法系统已落地应用
除斩获全球大奖，还有一个喜讯。
吕志鹏说，团队的相关研究已落地应用。如在先进制造行业，芯片代工厂中的物料传送系统的核心问题就是本次竞赛的车辆路由问题，需要考虑时间窗、订单优先级、库存容量、轨道独占性等一系列复杂的实际因素。
该团队成员十分年轻，吕志鹏教授团队除了吕志鹏和丁俊文老师，学生们均为“90后”，年轻人给团队带来诸多青春活力。李云皓说，同学们都很拼，“大家都比较‘卷’，不只是我们参赛的几个人，整个实验室同学们都在拼，大家经常参加国际国内各类比赛，赛场上比本领。”
吕志鹏说，实验室研究氛围比较自由，前期会给学生们安排一些基础算法训练，之后就直接带他们做一些前沿的算法研究或者参加一些国际算法比赛。
“以赛代练，可以将平时训练的技能灵活运用，能力自然就能得到不断提升。”吕志鹏说。眼下，黄施豪又投入日常科研工作中，实验室的师生都在忙于自己的事，朝着科研方向继续前行探索，期待在用科研服务工业应用道路上再获佳绩。
（受访者供图）
