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

數學, AI

【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)

本文經 AI 新媒體量子位(公眾號 ID:QbitAI)授權轉載,轉載請聯繫出處

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,這個項目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表達式,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 字符辨識 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,將圖片中的字符單獨切割出來,避免無關變量對字符辨識的影響。

隨後,國際數學公式辨識比賽數據集(CROHME)對通過卷積神經網絡進行訓練。

此外,還進行結構分析,對字符的空間關係進行判定。比如一個字符的上標和下標,含義自然不一樣。

在語義分析階段,就需要匯集上面得到的信息,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,平均字符辨識率達到了 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、科學數據庫 numpysympy  等,它們都可以用 pip  安裝。

pip install flask
pip install virtualenv

將項目的 lib.zip  文件解壓到系統目錄的 venv  文件夾下。(lib.zip  可以回覆 lib  獲取)

配置置好運行環境後,用 PyCharm  打開下載好的項目,在載入過程中,PyCharm  會自動安裝好項目依賴的軟體數據庫。

使用命令行進入項目所在目錄,並啓動虛擬環境:

. venv/bin/activate

將 FLASK_ENV  環境變量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

打開瀏覽器,在地址中輸入 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  項目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,還是一位中國少年。

這位 GitHub ID  為 Roger,本名羅文傑,是中山大學數據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台 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,有空閒時間的同學可以在此平台上幫助他人,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  實現圖形界面。

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、置換表等算法,還附上了核心程式碼。

確認過眼神,是學霸無疑了。

數學解題神器 GitHub 傳送門: 點這

(內附 Demo 用 的 wordppt  和影片教學)

(本文經 AI 新媒體 量子位 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈高数解题神器:拍照上传就出答案,这个中国学霸做的 AI 厉害了 | Demo〉,首圖來源:Pxhere, CC Licensed。)

你可能感興趣

GitHub 遭駭客攻擊!勒索交出比特幣贖金,不然就公開你的私有程式碼

衝上 GitHub 熱門第四名!Python 機器學習最強教學資源,新手工程師快存起來

最新「數據科學」自學清單:六個月無師自通,菜鳥新手趕快存起來


確保台灣半導體優勢!

掌握世界變局下的半導體創新商機 馬上報名 12/8《2019 未來科技展 , 台積電、ARM 講者同步分享!

點關鍵字看更多相關文章: