這 AI 數學解題神器到底怎麼下載？怎麼用？
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GitHub 最強 AI 數學解題神器！拍照上傳秒給答案，連微積分都難不倒他
Posted on2019/05/27
TO 精選觀點
【為什麼我們要挑選這篇文章】AI 應用越發奇葩，過去寫數學一支筆、一顆腦，現在連腦都不用，帶個 AI 就行。
中國 GitHub 大神研發數學 AI，透過深度學習與影像識別，打造最強解題神器。每個學生都夢寐以求的數學 AI 究竟怎麼下載？怎麼用？接著看下去。（責任編輯：陳伯安）
作者：量子位／ 曉查 銅靈
一位叫 Roger 的中國學霸小哥的拍照做題程式 mathAI 一下子火了，這個 AI，堪稱數學解題神器。
輸入一張包含手寫數學題的圖片，AI 就能辨識出輸入的數學公式，然後給出計算結果。
不僅加減乘除基本運算，就連高等數學中的微積分都不在話下。
就像下面這樣：
還在苦苦糾結高數作業如何求解？還在東奔西走的找學霸借作業？手握 mathAI，不就是手握了新時代的解題利器嗎？
此項目程式碼已半開源
短短幾天時間，這個項目在微博就收穫了上百次轉發。看到畫風如此新奇，似乎還能開啓無限可能應用，網友們紛紛召喚自己的印象筆記（中國版 Evernote）小助手收藏，大呼：以後教數學就是它了。
作者表示，這個專案已經是半開源狀態了，目前開源的部分可以辨識計算加減乘除簡單運算。
如果想要辨識更加複雜的運算式，可以參考數學公式辨識的論文自己進行擴展。
具體來看看這個解題神器。
深度學習辨識數學題，正確率逼近 80%
全能型選手 mathAI 是怎麼實現這個功能的？
作者在 Github 中介紹說，整個程式使用 python 實現，具體處理流程包括：圖像預處理 → 字元辨識 → 數學公式辨識 → 數學公式語義理解 → 結果輸出。
整個系統的處理流程如下：
圖片預處理主要以 OpenCV 作為主要工具，將圖片中的字元單獨切割出來，避免無關變數對字元辨識的影響。
隨後，國際數學公式辨識比賽資料集（CROHME）對通過卷積神經網路進行訓練。
此外，還進行結構分析，對字元的空間關係進行判定。比如一個字元的上標和下標，含義自然不一樣。
在語義分析階段，就需要匯集上面得到的資訊，判斷運算該如何進行了。節點屬性傳遞過程如下圖所示：
作者在用 160 道手寫測試題進行了測試：
結果表明，平均字元辨識率達到了 96.23%，且系統做題的平均正確率達到了 79.38%。
手把手教學怎麼用
來，實際上手操作下。
作者給出兩種使用模式：網頁模式和介面模式（Interface）。介面模式比較直觀，只需打開網頁上傳圖片即可自動給出解題結果。
下面以介面模式為例介紹一下 mathAI 的安裝使用方法。
首先需要安裝 flask、虛擬環境、科學資料庫 numpy、sympy 等，它們都可以用 pip 安裝。
pip install flask
pip install virtualenv
將項目的 lib.zip 檔解壓到系統目錄的 venv 資料夾下。（lib.zip 可以回覆 lib 獲取）
配置置好運行環境後，用 PyCharm 打開下載好的專案，在載入過程中，PyCharm 會自動安裝好專案依賴的軟體資料庫。
使用命令列進入專案所在目錄，並啓動虛擬環境：
. venv/bin/activate
將 FLASK_ENV 環境變數設置為啓用開發模式：
export FLASK_ENV=development
然後使用指令運行 flask 網站框架 :
export FLASK_APP=welcome.py
flask run
打開流覽器，在位址中輸入 127.0.0.1:5000，即可打開項目網頁。在網頁中輸入一張包含數學公式的圖片，就好返回運算結果。
目前 GitHub 專案頁上的程式碼只支持加減乘除這樣的簡單運算。
中國神人 Roger 的其他 GitHub 發明
做出這個自動求解系統的，還是一位元中國少年。
這位 GitHub ID 為 Roger，本名羅文傑，是中山大學資料科學與電腦學院的研一在讀碩士生，主要攻讀電腦視覺方向。
不僅這個解題神器，在 Roger 的 GitHub 主頁上還能看到其此前參與的很多有趣研究。
比如這個基於帖子的校園互助交友平臺 LiBond。用戶可以在裡面發佈任務，然後使用虛擬幣荔枝進行交易。
羅同學的設想是，有閒置時間的同學可以在此平臺上幫助他人，然後結交好朋友，荔枝幣還能用來兌換喜歡的物品。
再比如，一個基於 C++ 的無禁手五子棋 AI，可以通過 openGL 實現圖形介面。
在這個項目中，羅同學使用了最經典的極大極小博弈樹、alpha-beta 剪枝、置換表等演算法，還附上了核心程式碼。
確認過眼神，是學霸無疑了。
資料來源：https://buzzorange.com/techorange/2019/05/27/math-ai/…
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加減乘除之後 我們的感情 是否連成一條線?
女生深夜思量 試圖了解理性男生邏輯 解開感情習題
艾怡良全詞曲創作 2016最新專輯- 首波單曲【我們的總和】
「我們的總和」是艾怡良的全詞曲創作，歌詞描述一個女孩在夜裡獨自細數戀愛的過程，試圖以女生的感性揣摩理科男生的邏輯，解開感情的習題。艾怡良寫下「你的過往 我停滯 減掉自己 / 字裡行間 乘幾年 好多風趣 / 從來沒人能完美闡述 得到總和 對我來說 仍然美麗」，以加減乘除、四捨五入等數學算式來比喻愛情的過程，試圖找出兩人之間的總和。艾怡良說：「這首歌對我來說是在寫遺憾，越理性、越專業去檢討感情越可憐，因為愛情根本不是這樣的，理性地去看愛情是徒勞無功的。」
MV由導演王志伯執導，為了拍出「理性男」與「感性女」的愛恨情仇，安排艾怡良在MV中穿著男生版的寬鬆襯衫、搭配極短熱褲，一名身材精實男舞者裸身從背後環抱，兩人表面是貼身肉搏，其實互軋內心戲。艾怡良在短短4分鐘的雙人現代舞中，演出愛情中的遺憾與傷痛，肢體與表情張力十足，極盡虐心、動人！首度挑戰現代舞的艾怡良表示當下情緒滿到早已忘了害羞，並說：「情慾的展現是描寫傷痛最深刻的方式，愛得愈深，觸碰得愈深，反射到心裡有多痛。」
我們的總和
詞/曲：艾怡良 編曲:董運昌
時而進展 時而退縮
誰丟出這個複雜無解的習題
紙簍裡囤積許多錯誤 嘗試睡去
習慣跟著表格前進
忘了翻頁的空白 也是片天地
有時糊塗也是種幸福 不藥而癒
你的過往 我停滯
減掉自己
字裡行間 乘幾年
好多風趣
從來沒人能完美闡述 得到總和
對我來說 仍然美麗
也不妄想能找出證據 誰愛著誰 出版成品
我們被告知 錯誤是種必經
盡量刪去
歪頭思考 咬著鉛筆
在小數點旁 四捨五入的游移
我們努力簡化成各自 模樣而去
話說回來 我的苦衷
最大的弱點 一直是算數問題
無論我怎麼截彎取直 找不回你
你的過往 我停滯
減掉自己
字裡行間 乘幾年
好多風趣
從來沒人能完美闡述 得到總和
對我來說 仍然美麗
也不妄想能找出證據 誰愛著誰 出版成品
我們被告知 錯誤是種必經
你先睡去
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「我們的總和」是艾怡良的全詞曲創作，歌詞描述一個女孩在夜裡獨自細數戀愛的過程，試圖以女生的感性揣摩理科男生的邏輯，解開感情的習題。艾怡良寫下「你的過往 我停滯 減掉自己 / 字裡行間 乘幾年 好多風趣 / 從來沒人能完美闡述 得到總和 對我來說 仍然美麗」，以加減乘除、四捨五入等數學算式來比喻愛情的過程，試圖找出兩人之間的總和。艾怡良說：「這首歌對我來說是在寫遺憾，越理性、越專業去檢討感情越可憐，因為愛情根本不是這樣的，理性地去看愛情是徒勞無功的。」
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我們努力簡化成各自 模樣而去
話說回來 我的苦衷
最大的弱點 一直是算數問題
無論我怎麼截彎取直 找不回你
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艾怡良全詞曲創作 2016最新專輯- 首波單曲【我們的總和】
艾怡良，高辨識度的嗓音及跳脫框架的創作，總是帶給我們無法預料的驚艷！寫給阿密特的填詞作品「你想幹什麼」，寫出強悍態度令人驚艷；寫給劉若英的詞曲創作「相看兩不厭」被選為主打；寫給Rosie楊凱琳的作曲作品「怎麼還不愛」在YouTube點播近2千萬次；在五月天「女也」概念專輯中演唱「如煙」，也引起歌迷們爭相討論、強力點播；豐沛的創作力與詮釋歌曲獨特的口氣，都讓歌迷們看見艾怡良的無限潛能。
今年5月底，艾怡良即將推出第三張個人專輯，首波單曲【我們的總和】艾怡良全詞曲創作。歌詞描述一個女孩在夜裡獨自細數戀愛的過程，試圖以女生的感性揣摩理科男生的邏輯，解開感情的習題。艾怡良寫下「你的過往 我停滯 減掉自己 / 字裡行間 乘幾年 好多風趣 / 從來沒人能完美闡述 得到總和 對我來說 仍然美麗」，以加減乘除、四捨五入等數學算式來比喻愛情的過程，試圖找出兩人之間的總和。
「我們的總和」編曲只以2把吉他伴奏，配上艾怡良歌聲中娓娓道來的語氣，安靜的氛圍有如女孩一個人在夜裡反覆思考，在減掉自己、四捨五入彼此調整再乘上時間之後，我們是否終於連成一線?聽著這首歌，就好像與艾怡良坐在一起，靜靜聽她聊著對愛情的獨特觀察，我們也藉此更了解艾怡良內心柔軟的那一面。
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我們的總和
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最大的弱點 一直是算數問題
無論我怎麼截彎取直 找不回你
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