摘得国际EDA竞赛冠军，华中科技大学计算机学院90后团队——探前沿算法 解应用难题

摘得国际EDA竞赛冠军，华中科技大学计算机学院90后团队——探前沿算法 解应用难题 字体： 小 中 大 分享到： 摘得国际EDA竞赛冠军，华中科技大学计算机学院90后团队——探前沿算法 解应用难题 2021-11-23 08:19:05 来源：人民日报

陆志鹏教授(中)和他的团队成员。个人资料图片

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不久前的计算机辅助设计国际会议上，华中科技大学计算机学院陆志鹏教授团队获得了电子设计自动化布局算法大赛全球冠军。这个年轻的团队专注于应用研究，希望打通算法研究从实验室到企业的“最后一公里”，把科研成果写在祖国大地上。

在华中科技大学计算机学院人工智能与优化研究所，研究生罗灿辉紧张地坐在电脑前，每隔一段时间就点击一下鼠标，刷新一下网页。突然网页更新，他们团队的名字，罗灿辉、梁景虎、、苏、，突然出现在国际计算机辅助设计大会(ICCAD)电子设计自动化(EDA)版图与布线算法竞赛第一名的名单中。“我太激动了，第一时间和团队分享了这个好消息。”罗灿辉说。

罗灿辉团队成员的平均年龄只有24岁。除了指导老师陆志鹏教授，他们都是90后。今年是他们第一次参加ICCAD的比赛。这样一支年轻的队伍能从来自12个国家和地区的137支队伍中脱颖而出，但陆志鹏很平静:“我们的目标远不止这些。从事EDA研究不是为了发表论文或者获奖，而是为了服务于具体的产业应用，是为了在祖国的土地上书写科研成果。”

夺冠离不开深厚的积累。

EDA是一种利用计算机辅助设计软件来完成芯片的功能设计、综合和验证的设计方法。EDA布局设计是其中一个重要环节。就像装修房子一样，我们需要一张最优的“施工图”，把各种家具、家电、线网布置在最合适的地方，既美观又节省空空间，还能完美互联。芯片等精密器件只有指甲盖大小，却要加载上百亿个单元，互联电路更加复杂，只能用算法设计出最优的“施工图”。

EDA是电子设计的基石产业，在精密制造领域，是精密器件生产、加工和测试的基础。“可以说，掌握最优EDA，就掌握了高端工业领域的主导权。”陆志鹏说。

EDA的基础是算法。这支年轻团队的胜出，离不开研究院在算法领域40多年的积累。上世纪80年代，华中科技大学计算机学院成立了人工智能与优化研究所。首任主任黄成为国内最早关注算法研究的专家之一。"早期研究更侧重于纯理论研究，侧重于解决NP难问题."陆志鹏介绍道。NP难问题是世界七大数学问题之一。在算法领域，通俗地说，NP难问题是指那些计算复杂度极高、没有“标准答案”的不确定性问题。

没有标准答案和路径怎么解题？黄提出了拟人算法的思想，一直流传至今。“拟人就是利用自然界和人类社会的一些设计和布局智慧来解决数学算法问题。”陆志鹏说。这个算法的灵感来自一次拥挤的公交经历。当时，黄接到一个研究项目，需要加工一个大圆，并在上面打一些大小不一的圆孔。打孔后，大圆的重心要接近原来的大圆。如何实现？黄苦苦思索，但看似满满的公交车一次次挤进新乘客的场景，让他有了灵光一闪。他把拥挤的公交场景等同于一个物理进化模型，经过多次算法演练，终于找到了大圆打孔问题的最优解。

解决企业实际应用问题。

每个医院都有很多护士，但是护士的水平和专业不一样。医院的护士不能休班，也要保证自己适当的休息时间...每个医院如何通过算法快速找到最优排班方案？在留学期间，陆志鹏参加了这样一次算法竞赛，获得了第三名。令他惊讶的是，比赛结果立即被应用到各大医院。

“在国外，从护士排班到快递物流、城市规划设计等都有算法的应用。很多企业会把算法和行业紧密结合。中国经济高速发展，数字化转型深入推进。我们应该把科学研究和工业发展紧密结合起来。”陆志鹏说。2011年担任研究所所长后，致力于科研的应用转化。

机会不期而至。2011年毕业季，某企业去华科招聘。面试官在和一位正在找工作的研究生交谈时，谈到了这位研究生正在参与的一个课题，恰好是企业急需解决的难题。面试一结束，面试官马上让研究生带他去见项目负责人陆志鹏，并代表企业提出合作科研的意向。

“这是我们团队完成的第一个应用项目。虽然没有太大的经济效益，但我们认为这是值得的，这标志着我们团队已经将算法研究正式应用于工业。”陆志鹏说。一年半后，他们拿出了优化方案，大大降低了企业的生产成本。迈出第一步后，研究所的应用研究越来越顺利。从实验室到企业，他们设计的算法已经应用于快递物流、电子设备、智慧城市建设等诸多领域。

坚持“从0到1的突破”

在很多算法领域的国际比赛中，“提问者”都是行业内的重要企业，提出的问题都是企业自身难以解决的技术难题。所以以赛促训是人工智能与优化学院的传统。吕志鹏团队参加的ICCAD是EDA领域历史最悠久的顶级学术会议之一。这个比赛的题目是目前最前沿的芯片设计中的一个难题，题目打印出来有厚厚的一本书，数据量巨大，装订条件很多。

第一次接触这么难的话题，几个90后一开始有点迷茫。苏博士根据每个人的特长分解任务，大家迅速埋头于自己的具体问题，探索不同的解决方案。“NP-hard问题是这样的。没有一个确定的答案，我们只能不断探索和失败，不断思考新的方法。”研究生梁景虎说。“坚持不懈，永不放弃”是苏给队员们最深的印象。从0到1的突破，是队员们最激动的时刻。经过四个月的不懈努力和无数次的试错，他们终于找到了一条正确的解决路线。

虽然算法在很多领域都有广泛的应用，但这次比赛让罗灿辉和其他团队成员坚定了以后从事EDA研究的决心。他们深知，在很多关键技术买不到、学不到的情况下，我们国家需要科研人员沉下心来，打破“瓶颈”问题。"这次比赛的结果再一次证明了年轻人能够挑起大梁。"谈到未来，陆志鹏充满信心。“我们也希望与其他科研人员分享经验，共同解决算法研究从实验室到企业的‘最后一公里’问题，为国家培养更多人才。”(记者田豆豆吴军)

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