Trung Quốc phá vỡ "siêu code" độc quyền 30 năm của Mỹ: Tự làm phần mềm điều khiển lưới điện lớn nhất thế giới

Trong hơn ba thập kỷ, hầu hết các lưới điện lớn trên thế giới, từ châu Á đến châu Mỹ, đều phụ thuộc vào một loại phần mềm mà ít người biết đến nhưng lại nắm giữ vai trò then chốt: phần mềm solver - thuật toán tối ưu hóa siêu cao cấp được phát triển gần như độc quyền bởi một số ít công ty Mỹ.

Những công cụ này quyết định khi nào nhà máy điện khởi động, nguồn điện nào được sử dụng (than, gió, mặt trời), và điện được phân phối từ đâu đến đâu để tránh quá tải và cúp điện. Ngoài lưới điện, phần mềm solver cũng điều khiển thị trường chứng khoán và chuỗi cung ứng toàn cầu.

Được gọi là "trái tim của phần mềm công nghiệp", các phần mềm solver hoạt động như những "hộp đen" bí mật: nhanh chóng, đáng tin cậy nhưng hoàn toàn mờ ám. Không ai ngoài những người tạo ra chúng biết chính xác cách chúng hoạt động.

Điều này đã mang lại cho Mỹ một "đòn bẩy vô hình" khổng lồ đối với các hệ thống quan trọng nhất thế giới. Nếu Washington quyết định hạn chế quyền truy cập hoặc cài vài dòng mã độc vào phần mềm được mã hóa này, lưới điện, thị trường và hệ thống logistics của Trung Quốc có thể sụp đổ chỉ trong vài giây.

Nhưng giờ đây, sau 6 năm phát triển kể từ khi Tổng thống Donald Trump phát động cuộc đối đầu thương mại, Trung Quốc đã làm được điều mà nhiều người cho là không thể: tạo ra một phiên bản phần mềm solver nội địa không chỉ độc lập hoàn toàn mà còn vượt trội hơn các sản phẩm Mỹ.

Theo báo cáo của tờ Science and Technology Daily chính thức, Thị trường Điện khu vực phía Nam (SREM) - thị trường điện thống nhất lớn nhất thế giới - đã chuyển đổi hoàn toàn sang Tianquan, một phần mềm solver do các kỹ sư Trung Quốc phát triển với tốc độ nhanh hơn 14% so với các sản phẩm Mỹ.

Động thái này diễn ra sau khi Tập đoàn Điện lưới Quốc gia, Huawei và nhiều công ty hàng đầu khác của Trung Quốc đồng loạt từ bỏ các phần mềm solver Mỹ. Nếu Trung Quốc không còn cần mã nguồn Mỹ để vận hành các hệ thống then chốt, các quốc gia khác cũng có thể sẽ theo bước và cán cân quyền lực công nghệ toàn cầu sẽ thay đổi.

Dự án Tianquan khởi động vào năm 2018, ngay sau khi Trump mở màn chiến tranh thương mại với Trung Quốc trong nhiệm kỳ đầu tiên. Cái tên có thể được đặt theo ngôi sao trung tâm trong chòm sao Bắc Đẩu, tượng trưng cho công lý và trí tuệ, nhưng theo nghĩa đen, từ này được tạo thành từ hai chữ "thiên" (trời) và "quyền" (quyền lực).

Peng Chaoyi, trưởng phòng kỹ thuật tại Trung tâm Điều độ và Kiểm soát Điện miền Nam, một công ty con của SREM, giải thích: "Phần mềm solver được gọi là 'trái tim của phần mềm công nghiệp'. Trong các lĩnh vực như năng lượng, tài chính và logistics, việc sử dụng nó là cần thiết để đảm bảo kế hoạch vận hành tối ưu. Việc áp dụng Tianquan không chỉ hỗ trợ độc lập hoạt động của SREM mà còn đặt quyền chủ động đảm bảo cung cấp điện của Trung Quốc vững chắc vào tay chúng tôi."

Nhưng khởi đầu của dự án còn lâu mới suôn sẻ. Các lần chạy thử đầu tiên là một thảm họa. Zhou Huafeng, giám đốc cấp cao của phòng tự động hóa, nhớ lại: "Lần đầu tiên chúng tôi sử dụng Tianquan để tính toán một trường hợp, mất hơn 20.000 giây, gấp 11 lần so với phần mềm solver nhập khẩu."

Đội ngũ Tianquan đã vượt qua những thách thức to lớn bằng cách kết hợp đổi mới toán học sâu sắc với chuyên môn kỹ thuật thực tế. Họ tập trung xác định các khu vực chậm trong quá trình tính toán, kiểm tra mã nguồn và cải thiện có hệ thống. Đồng thời, mỗi thành viên trong nhóm đã áp dụng kinh nghiệm vận hành tích lũy và kiến thức chuyên ngành của mình vào thuật toán của phần mềm solver, cho phép tối ưu hóa sâu mã nguồn cơ bản.

Nỗ lực của họ đã được đền đáp. Ngoài việc đạt được hiệu quả tính toán trung bình vượt trội hơn các phần mềm solver Mỹ hàng đầu 14%, sai số tính toán của Tianquan cũng thấp hơn 23% so với các phần mềm solver Mỹ và độ ổn định tính toán vượt trội hơn 21%.

Nhưng bài kiểm tra thực tế cuối cùng cho Tianquan diễn ra trong đợt nắng nóng lịch sử mùa hè năm nay, khi nhu cầu điện hàng tháng của Trung Quốc lần đầu tiên vượt qua 1.000 tỷ kWh. Khi nhiệt độ tăng vọt và tải điện tăng đột biến trên khắp miền Nam Trung Quốc, lưới điện bị đẩy đến giới hạn. Nhưng Tianquan đã đưa ra các quyết định điều độ tối ưu, nhanh chóng theo thời gian thực, giữ đèn sáng trên khắp năm tỉnh lớn mà không có cúp điện hay tắc nghẽn nào.

Bên cạnh Tianquan, các gã khổng lồ kinh doanh lớn của Trung Quốc cũng đã bắt đầu sử dụng các phần mềm solver sản xuất trong nước khác.

Năm 2021, Huawei ra mắt phần mềm solver AI OptVerse thế hệ tiếp theo, được áp dụng trong Huawei Cloud và các kịch bản công nghiệp liên quan. Alibaba có phần mềm solver MindOpt riêng, ra mắt cùng năm và hiện được sử dụng rộng rãi trên lưới điện quốc gia Trung Quốc. Tianquan được phát triển chung bởi Southern Power Grid và công ty công nghệ có trụ sở tại Bắc Kinh là Cardinal Operation.

Phần mềm solver của Cardinal Operation đứng đầu trong 11 hạng mục trong các đánh giá hiệu suất vào tháng 10 bởi Giáo sư Hans Mittelmann tại Đại học bang Arizona. Các dịch vụ phần mềm solver của Cardinal Operation đã được triển khai và tùy chỉnh tại hơn 100 doanh nghiệp trên hơn 20 ngành con, bao gồm sản xuất công nghiệp, vận tải đường sắt, năng lượng và điện, dầu khí và hóa dầu, hàng không vũ trụ và hàng tiêu dùng bán lẻ.

Sự chuyển đổi này đánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong cán cân quyền lực công nghệ toàn cầu. Trong hơn ba thập kỷ, Mỹ đã là "kẻ thống trị thầm lặng của nền văn minh công nghiệp" thông qua việc kiểm soát các công cụ phần mềm cốt lõi.