作者:周源/华尔街见闻
6月5日,字节跳动技术团队微信公众号发文称,由字节跳动ByteBrain团队主导,联合加州大学默塞德分校(UC Merced)与伯克利分校(UC Berkeley),提出了VMR²L,研发出一套基于深度强化学习的VMR系统:在保持近似最优性能的同时,将推理时间压缩至1.1秒,成功实现系统性能与工业可部署性的统一。
VMR²L是一种虚拟机重调度系统,全称Versatile Multi-agent Reinforcement Learning with Real-time Reasoning,直译就是:具备实时推理能力的、通用多智能体强化学习系统。
通过深度强化学习技术,VMR²L将虚拟机资源调度的推理时间压缩至1.1秒,同时保持与传统混合整数规划(MIP)方法相近的资源优化效果,为云计算、数据中心等场景提供了实时高效的资源管理解决方案。
这一成果打破了强化学习在复杂系统中“重理论、轻落地”的瓶颈,为实时智能决策技术的工业化应用树立新标杆。
VMR²L的核心突破在于动态计算效率与决策精度的平衡。
通过分层注意力网络捕捉虚拟机与物理机的资源依赖关系,结合异步策略梯度算法,实现分布式训练,VMR²L系统可在毫秒级时间内,完成状态评估与动作选择。
其中,动态图剪枝技术能实时剔除无效计算节点,使推理速度较传统MIP方法提升270倍,在50次迁移约束场景中,从50分钟缩短至1.1秒,碎片率仅比最优解高3%。
所谓MIP方法,即混合整数规划(Mixed Integer Programming)的简称,属于运筹学中的经典优化算法,常用于解决资源分配、路径规划等带有离散决策变量的复杂问题。
在云计算和虚拟机调度场景中,MIP曾是资源优化的主流方法之一,其核心思想是通过数学建模,将调度问题转化为整数约束下的最优化问题,通过求解算法找到理论上的最优解。
此外还有两阶段智能体架构,通过显式约束过滤非法动作,自然满足资源容量、亲和性限制等工业级调度规则,在不同负载场景下泛化误差小于5%。
测试数据显示,在典型云计算集群中,VMR²L可将资源利用率提升18%-22%,迁移时间从分钟级降至秒级,为高密度数据中心的实时资源调度提供了可行方案。
随着全球云计算市场规模突破4000亿美元(数据来源:Gartner),资源调度效率成为核心竞争要素。
VMR²L的工业级特性直击传统方案痛点,比如实时性突破和适配复杂场景;前者解决了强化学习模型在实际部署中因计算延迟导致的“决策滞后”问题,首次实现与业务系统秒级联动,支持动态负载下的虚拟机迁移。
数据中心测试显示,该系统使资源碎片化率降低20%,每年节省服务器采购成本达5%+。
在适配复杂场景时,字节跳动技术团队设计了兼容多种优化目标的通用框架,支持碎片控制、迁移成本、能耗优化等多维度调度策略,在不同行业负载模型下性能波动小于8%。
同时,轻量化模型(参数仅1.2GB)支持边缘端部署,在智能巡检场景中,数据传输量减少 70%,边缘节点响应速度提升5倍。
VMR²L的研发,体现了“问题导向”的技术攻关逻辑,包括多智能体协同优化、自监督预训练、标准化接口设计、边缘计算场景和开源生态构建。
通过事件驱动通信协议将节点间延迟降至5毫秒,支持超大规模集群(万级节点)的分布式决策,任务完成效率较传统轮询机制提升40%;利用对比学习技术,在无标注数据场景下将训练效率提升3倍,降低工业场景对海量标注数据的依赖。
标准化接口设计,提供了与OpenStack、Kubernetes 等主流云平台的兼容接口,显著降低企业技术迁移成本。
VMR²L的落地标志着强化学习从“算法竞赛”转向“价值创造”:在云计算领域,直接推动IaaS(基础设施即服务:Infrastructure as a Service)服务商提升资源利用率;边缘计算场景,为自动驾驶、工业机器人等对延迟敏感的领域提供技术支撑;系统核心代码已在GitHub开源,吸引多家巨头企业参与工业场景适配,技术扩散加速。
面对未来,字节跳动计划推进VMR³L系统研发,目标通过神经符号推理技术,提升决策可解释性,并探索量子计算在超大规模调度中的理论潜力。
VMR²L的诞生并非孤立的技术突破,而是人工智能与实体经济深度融合的缩影。
这个系统的秒级推理能力与工业级鲁棒性,为智能制造、智慧城市等领域的实时决策提供了通用解决方案。
尽管在自动驾驶认证、量子计算集成等方向仍需突破,但这一成果已清晰勾勒出强化学习技术的产业化路径:从追求算法精度到平衡效率、成本与可靠性。
随着开源生态的成熟,这场始于虚拟机调度的技术革新,可能会掀起智能决策系统的全面升级。
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