意思決定の最適化

NVIDIA cuOpt

数百万もの制約と変数を含む大規模な問題を世界記録のスピードで処理し、時間とコストを削減します。

概要

NVIDIA cuOpt とは?

NVIDIA® cuOpt™ は、意思決定の最適化のために設計されたオープン ソースの GPU により高速化されたエンジンです。混合整数計画法 (MIP: Mixed-Integer Programming)、線形計画法 (LP: Linear Programming)、配送計画問題 (VRP: Vehicle Routing Problems)、および二次計画法 (QP: Quadratic Programming) において優れた性能を発揮します。数百万もの変数と制約がある大規模な問題に対処するために設計された cuOpt は、意思決定を高速化します。

プライマル ヒューリスティックを使用した MIP ソルバーの高速化

GPU で高速化されたプライマル ヒューリスティックを用いることで、従来の CPU ソルバーでは達成できない高品質で実行可能なソリューションを提供し、大規模で遅延の影響を受けやすい MIP 問題をより迅速に解決します。

NVIDIA cuOpt のバリア法線形計画ソルバーの紹介

主要なオープンソース CPU ソルバーを大幅に上回るスピードで、大規模かつ高速で正確なソリューションを提供する、GPU による高速化を利用したバリア手法です。

利点

NVIDIA cuOpt の利点を探る

GPU を活用した高速化

低精度のソリューションで十分な場合、CPU LP ソルバーと比較して大幅な高速化を実感できます。市販の最先端の VRP ソルバーを上回るパフォーマンスを発揮します。

世界記録認定済みのソリューション

MIPLIB オープン問題では世界記録となる解法を実証し、Mittelmann ベンチマークでは大規模 LP における競争力のあるパフォーマンスGehring & Homberger および Li & Lim ベンチマークでは VRP における比類のない精度を達成しています。

シームレスな拡張性

ハイブリッド環境およびマルチクラウド環境全体で簡単に拡張しながら、既存の AMPLCVXPYPuLPPyomoSciPy モデルをゼロコード統合で高速化します。

動的な最適化とバッチによる最適化

最適な意思決定のために、ほぼリアルタイムまたはバッチモードでモデルを再実行することで、変化する変数や制約に継続的に適応します。

スタンドアロンまたは統合

比類のないスピード、拡張性、そして精度を、そのまま煩雑な設定なく、あるいはお使いのソルバーにシームレスに埋め込むだけで利用できます。

エンタープライズ サポート

本番環境でのデプロイ向けには、NVIDIA AI Enterprise のセキュリティ、信頼性、エンタープライズクラスのサポートが、ビジネスでの価値創出を加速します。

ユース ケース

cuOpt の利用方法

NVIDIA cuOpt がどのように現実世界の各種業界のユース ケースをサポートし、厳選された実装例で AI 開発を素早く開始できるようにしているのかをご覧ください。

サプライ チェーン管理

複雑なサプライ チェーンでリソース配分を最適化するには、リアルタイムの変化に適応しながら限られたリソースを効率的に分配する必要があります。無数の変数が影響を受けるため、生産性とコスト効率を最大化するには、迅速でインテリジェントな意思決定が不可欠です。NVIDIA の cuOpt を活用した AI エージェントは、NVIDIA NIM™ を介してサプライ チェーン データと連携し、リアルタイムで最適なリソース配分をすることで、運用上の俊敏性を向上させ、リソース配分を最適化します。

フリート管理

効率的なスケジューリングとルート計画は、特に長距離車両を中心に、商品や車両の発着の輸送を管理する上で不可欠です。 

Omniverse™ デジタル ツイン と統合された NVIDIA cuOpt は、仮想環境で実際のフリート運用をシミュレーションすることで物流を最適化し、動的なスケジューリング、ルートの最適化、予測データを基にしたプランニングを可能にします。パイロット、ドライバー、船舶の利用状況を考慮することで、cuOpt はリアルタイムの詳細分析による意思決定を強化し、輸送時間の短縮、リソース使用率の改善、全体的な運用効率の向上を実現します。

ラストマイル配送

物流センターから小売店や最終顧客へと効率的にトラックを配車することは、コストを最小限に抑え、配送の要望に応えるためには不可欠です。NVIDIA cuOpt は、リアルタイムでルート計画を最適化し、走行距離と配送時間を短縮し、燃料消費量を削減することで、最終的に運用コストと公害の削減につながり、より持続可能なラストマイル物流を実現します。

現場への派遣

効果的な現場派遣は、サービス プロバイダーが変化する作業時間と物流上の課題を考慮しながら、予定されたタスクを効率的に完了できるようにします。例えば、通信技術者がある場所にルーターを設置し、別の場所にデータ ケーブルをセットアップする必要があり、いずれの作業にも異なるツール、時間、移動ルートが必要になるとします。

NVIDIA cuOpt はルート計画とスケジューリングを最適化するため、技術者が出発前に十分な準備を整え、最も効率的なルートで移動できるようになります。これにより移動時間によるロスを最小限に抑えつつ、生産性とサービス品質を大きく向上させることが可能になり、顧客満足度の向上につながります。

ジョブ スケジューリングの最適化

ジョブ スケジューリングとは、コストや遅延を最小限に抑えたり、効率性や処理能力を最大化するなど、特定の目的を最適化するために、時間の経過とともに機械、作業者、ネットワークなどの利用可能なリソースにタスクやジョブを割り当てるプロセスです。 

GPU による高速化を備えた NVIDIA cuOpt によって、企業はデータに基づいたスケジューリングが可能になり、急速に変化する環境での運用効率と対応力が向上します。

ポートフォリオの最適化

金融分野において効果的な株式割り当てを行うには、リスク、リターン、市場力学のバランスを取りながら、有価証券全体に戦略的に投資資本を分散する必要があります。投資家がポートフォリオのパフォーマンスを最適化するためには、変動制、経済指標、個人の希望を把握し、リアルタイムで調整していく必要があります。そこにおける課題は、無数の可能な組み合わせを評価し、競争力を維持するために市場状況の変化に迅速に適応していくことです。

導入時の選択肢

NVIDIA cuOpt を始めるには

データから意思決定まで、最適化に関する問題を効率化しましょう。

試す

Google Colab

Google Colab 上で NVIDIA cuOpt を体験し、多様なユース ケースに対応した GPU による高速化による意思決定の最適化を、迅速に探索および実験することができます。

試す

NVIDIA API カタログ

API インターフェイスを通じて、インタラクティブな車両ルーティング問題 (VRP: Vehicle Routing Problem) の例における意思決定の最適化を高速化する NVIDIA cuOpt を体験してください。

開発する

GitHub

NVIDIA cuOpt は、GitHubPIPDockerCondaNVIDIA NGC™ でオープンソース ソフトウェアとして入手できます。AMPLCVXPYPuLPGAMSPyJuMP といったサードパーティ製の統合を通じても利用可能です。

デプロイする

NVIDIA AI Enterprise

NVIDIA AI Enterprise を利用することで、cuOpt のサポートを受けられるようになります。

導入事例

業界をリードする企業が cuOpt でイノベーションを起こす方法

Lowe’s、Palantir Ontology と NVIDIA AI でサプライチェーンの業務を変革

Lowe’s は、Palantir と NVIDIA の AI テクノロジを活用して、7,500 社のベンダー、130 か所の流通センター、1,700 店舗以上の大規模なサプライチェーンを管理しています。天候による遅延などの障害が発生した場合、インテリジェント エージェントが、NVIDIA cuOpt を使用して配送ルートを自動的に再最適化し、リアルタイムでリソースを割り当てることで、業務のシームレスな運営を維持します。

関連情報

NVIDIA cuOpt 最新情報

ポートフォリオ最適化の加速

cuOpt による、GPU を活用したポートフォリオ最適化の加速、リスクと報酬のトレードオフの最適化、並列処理に合わせたアルゴリズム変換など、さまざまな手法を学習しましょう。実例を探求し、金融アプリケーション向けの CPU と GPU のパフォーマンスを比較します。

ルート最適化クラウド サービスを使用して、効率化とコスト削減を促進

このハンズオン ラボでは、NVIDIA cuOpt クラウド サービスを使用して多様な車両フリートのルートを最適化することで、配送、集荷、ジョブの差立、および全体的な物流効率を改善していく方法を学んでいきます。

NVIDIA cuOpt による世界記録級のルート最適化

組織がリアルタイムのルート最適化を通じて効率の向上、コスト削減、顧客満足度の向上をどのように達成できるかをご覧ください。

リアルタイム AI とデジタル ツインの融合

NVIDIA MetropolisOmniverse™、cuOpt、Isaac™ がどのように複雑な協働ロボット空間のエンドツーエンドの自動化を可能にし、リアルタイム AI とデジタル ツインで物流に革命を起こすかをご覧ください。

サプライチェーンデータとの対話を実現

LLM NIM マイクロサービスNeMo™ Retriever NIM マイクロサービスcuOpt を活用した AI プランナーを使用して、組織が運用上の複雑さを克服し、AI により運営される工場を拡張する方法をご覧ください。

次のステップ

さっそく始めませんか?

適切なツールとテクノロジで、物流を最適化するプロジェクトを開発から実用化に進めましょう。

開発者向け

NVIDIA cuOpt を使用して開発を始めるのに役立つ、最新のドキュメント、チュートリアル、技術ブログなどをご覧ください。

お問い合わせ

プロトタイピングから本番環境への移行については、NVIDIA の製品スペシャリストにご相談ください。NVIDIA AI Enterprise のセキュリティ、API 安定性、サポートを活用することができます。

Domino’s Pizza

Domino’s における車両ルーティング: GPU 対応のアプローチを探る

Domino’s Pizza は、1 日に数千枚のピザを配送しており、リアルタイムの計画と物流機能を必要としています。Domino’s は、厳しい要件を満たし、ユース ケースに対してコンマ秒単位で実行可能なリアルタイム計画システムを実装しました。

川崎重工業株式会社

cuOpt と Jetson Orin でメンテナンス業務を再構築

川崎重工業株式会社 (以下、川崎) は、100 年以上にわたり大型機械を製造してきた製造会社です。川崎は Slalom, Inc. と提携し、NVIDIA cuOptNVIDIA Jetson™ Orin を活用して線路の保守点検業務を変革しました。

Shell

Shell、AI を活用したシミュレーションでエネルギー市場を最適化

Shell は、複数のシミュレーションにわたるバッチ最適化に NVIDIA cuOpt を統合し、電力やガス市場における予測不能な制御の問題に対処しています。現在、Shell はエネルギー インフラのコスト削減と効率向上を両立しながら、競争力のある入札を行うことが可能になりました。このイノベーションは、低炭素エネルギーへの世界的な移行を支えています。

AMPL

AMPL が NVIDIA cuOpt で電力市場の最適化を加速

AMPL は大規模な最適化のために特別に構築した業界最先端のモデリング システムで、NVIDIA cuOpt をシームレスに統合し、最適化に革命をもたらしました。AMPL は GPU で高速化されたコンピューティングを活用することで、問題解決にかかる時間を時間を 2 分からわずか 2 ~ 3 秒に短縮し、パフォーマンスが重要なエネルギー用途における効率性、拡張性、リアルタイムの意思決定を大幅に改善しました。

Blue Yonder

Blue Yonder、cuOpt でラストマイル配送を高速化

Blue Yonder は、AI を活用したソリューションでサプライ チェーンの計画と管理を変革しています。NVIDIA cuOpt で高速化された同社のエンドツーエンドのサプライ チェーン ソリューション プラットフォームは、ラストマイル配送を最適化し、日常的に行われる数百台の車両による何千件もの配送をより効率化します。

Deloitte

Deloitte が NVIDIA プラットフォーム上に構築された AI サービス スイートを発表

Deloitte Compass AI には NVIDIA cuOpt が搭載されています。ワークフローに AI を直接埋め込むことで、フリートのルーティングとディスパッチの最適化に革命をもたらしています。データを迅速に処理し、数秒でシナリオをシミュレーションすることで、Compass AI は組織によるコスト削減、配送の高速化、顧客満足度の向上を可能にします。Deloitte の NVIDIA コンサルティング パートナー オブ ザ イヤー受賞と同時に発表された同社の Compass AI は、最先端の AI による物流ソリューションの実例といえます。

EY

AI とアクセラレーテッド コンピューティングでサプライ チェーン分析に革命をもたらす

EY Supply Chain & Operations Platform (SC&OP) では、NVIDIA cuOptNIM を搭載した AI エージェントを活用し、サプライ チェーンの意思決定を数時間ではなく数秒で最適化します。高度なソルバー (Heuristics、MIP、LP) を統合することで、SC&OP は、AI 主導の精度でロジスティクス、製造、ソーシングをオーケストレーションし、効率性、俊敏性、レジリエンスを向上させるとともに、EBITDA の測定可能な改善を推進します。

Lyric

AI を活用した現代のサプライ チェーン向け意思決定インテリジェンス

Lyric は、史上初のサプライ チェーンにおける意思決定インテリジェンスのためのエンタープライズ AI プラットフォームであり、組織における設計、計画、運用を前例のない俊敏性で実現します。データ、アルゴリズム、ワークフロー、ユーザー体験を統合することで、Lyric は動的な AI 主導のソリューションを提供しています。

Lyric は NVIDIA のパートナーとして、NVIDIA cuOpt を活用して大手消費財 (CPG) 企業の流通最適化を促進し、ルーティング時間を 4 時間からわずか 2 分に短縮、つまり 120 倍の速度向上を実現します。また、ソリューションの品質を 200 ベーシス ポイント向上させています。Lyric と NVIDIA cuOpt は、サプライ チェーンの意思決定における GPU を活用した高速化を引き続き推し進め、効率、レジリエンス、エッジでの競争力を向上させます。

Microsoft

Azure Maps と NVIDIA cuOpt で物流を強化し、複数ルートを同時に最適化

効果的なルート最適化には、その中核となる信頼性の高い情報の入力と、ドライバーの空き状況、サービス時間、需要、収容能力などの主要な制約を適用する能力が必要です。このソリューションでは、Azure Maps が必須のルーティング データを提供し、NVIDIA cuOpt がこれらの制約を処理することで、最適化されたリアルタイムのスケジューリングと物流効率を実現します。

SimpleRose

GPU 高速化で処方的分析と最適化を大きく促進

業界が物流、スケジューリング、ポートフォリオ管理といった面で需要の増加に直面する中、従来の最適化アプローチでは効率的な拡張が困難になっています。SimpleRoseNVIDIA cuOpt を統合して線形計画問題 (LP) と混合整数線形計画 (MILP) を高速化し、精度を損なうことなく大幅な高速化を実現します。

Slalom

cuOpt と Jetson Orin でメンテナンス業務を再構築

Slalom, Inc.川崎重工業株式会社と提携し、NVIDIA cuOptNVIDIA Jetson™ Orin を活用して線路の保守と点検を革新しました。1 世紀以上にわたる大規模機械製造の経験を持つ川崎重工業は、Slalom の経験を活用して保守プロセスにおける運用効率を向上させています。