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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/…

[好站推薦] 15 個學習 Angular.js 的網站

在上個禮拜四，我曾貼出一篇「JavaScript 免費學習資源」（鏈結在此： http://on.fb.me/1B7AYVh ）的文章，得到不錯的迴響（5342 人看過、179 個讚）。當時我就曾提及，JavaScript 近年來的發展，早已非吳下阿蒙。用 JavaScript 開發出來的框架，早已多如過江之鯽。其中最出名的，應該非下列三大框架莫屬了：

1. jQuery
- 著重在網頁前端（負責繪製使用者介面那一端）。
- 號稱一行程式碼可以做出 JavaScript 百行程式碼才做得出來的效果。

2. Angular.js:
- 也是著重在網頁前端。
- 特色是能透過 MVC (Modal, View, Controller) 架構，把 HTML/CSS 碼，與 JavaScript/Angular.js 分離。

3. Node.js:
- 著重在網頁後端（接取資料庫的那一端）
- 特色為「效能」。
- 希望透過「事件」傳遞，做到「非同步呼叫」，讓瀏覽器不必等伺服器完成工作後，才能著手進行下一個工作。

今天要跟大家介紹的，是 Angular.js 的學習網站。原文網址如下：

http://designpotato.com/15-top-websites-to-learn-angularjs/

照慣例幫大家介紹一下。如果您英文不錯，可以直接看原文即可。以下文章是寫給英文不太熟的朋友看的。

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1. Recipes with Angular.js
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用一篇篇短短的文章，來介紹介紹 Angular.js 的功能。每篇文章一定會舉個小範例讓你能捲起袖子實作，就像做菜看食譜（Recipes）一樣。

2. Tutorials Point
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其實該網站提供的免費學習文章，不止 Angular.js。而是包含 Java, Node.js, Angular.js, Android, Ruby...等眾多語言的教學文。原文連結通往首頁，為了避免您在首頁找不到 Angular.js，我幫您準備了直達 Angular.js 大門口的連結：

http://www.tutorialspoint.com/angularjs/index.htm

當然其它語言您有興趣，也可以看一下。收穫應該不少。

3. GitHub
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作者該打屁股 XD！ GitHub 只是個讓您把原始碼或文件放在此處，並提供「版本管理」功能給您的網站而已。作者卻把超連結直接指向 GitHub 首頁。這樣能找到跟 Angular.js 相關的教學文才有鬼！！不過，紀老師不會讓這種事情發生的，對吧？呵呵！以下是正確頁面的傳送門，請服用：

「Angular.js Learning」
英文版： https://goo.gl/86V7k
繁中版： https://goo.gl/iXPyvw
簡中版： https://goo.gl/s219kC

4. Thinkster.io
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這也是一個混合了 Angular.js、MEAN (MongoDB, Express.js, Angular.js, Node.js，詳見此連結： http://on.fb.me/1dxXqfv )、Ionic、Swift 四種技術的教學網站。如果您只想看 Angular.js，只要點擊原文連結進去後，再點下方有個「AngularJS」的按鈕，按下去就可以過濾出所有跟 Angular.js 有關的文章了。

5. Year of Moo
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收集許多 Angular.js 的文章。其實比較不像有順序的教學文。不過看看還是不錯的！

6. Angular.js Tutorial by Todd Motto
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這位 Todd Motto 仁兄太神了！他寫了一篇一萬多字的文章，來介紹 Angular.js。讓您看完後，就可以「屁」Angular.js 給別人聽然後不太會露餡。號稱可以「一天學會 Angular.js」的文章。

7. NG Book
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很棒的一本電子書！但原文提供的鏈結不是免費的....不過呢～～咳咳～嗯...傳送門在此 XD：
http://goo.gl/7EhLNd

8. NG Newsletter
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一份高品質的 Angular.js 電子週報！由人工挑選的文章，每週定期推送給所有訂戶。免費！

9. Egghead
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「蛋頭先生」的學習網站。其實這也是個收費的綜合性網站，並非只給 Angular.js。點擊進去後，點擊下方的 Angular.js 圖示，或者直接點擊我提供給您的超連結：

https://egghead.io/technologies/angularjs

就可以抵達 Angular.js 的頁面了。它的特色是影音教學。不過有些標示為「Pro」的部分，得付錢才能看。但免費的影音教學也很夠看了！

10. W3 Schools
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很老牌的 HTML/CSS/JavaScript 教學網站！近年來也加入 jQuery、Angular.js...等主題。原文很不負責任的指向首頁。如果不想花時間找 Angular.js 在哪裡的朋友，可以直接點擊我提供的連結：

http://www.w3schools.com/angular/

11. Angular.js on Codeacademy
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Codeacademy 是一個以「互動學習」出名的網站。強調「做中學」。我非常推薦！原文連結直接點，就能抵達 Angular.js 的頁面。

12. Code School
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另一個強調「做中學」的網站。有部分課程開放免費，但有些就得付費了。原文連結指向一個不存在的頁面，我幫各位修正好了。直接點下面這個連結，就能看到「JavaScript 系列」之下的兩個 Angular.js 課程了。一個免費、一個付費。有興趣大家可以試試看：

https://goo.gl/0vcYbY

13. Angular.js in 60 minutes
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這是一本大約 100 頁的 PDF 電子書，內容不多，不過要 60 分鐘學完我是不太相信啦～ XD 。兩三個小時內看完、有心得，倒是有可能的！想快速瀏覽一下「Angular.js 到底能做什麼」，直接點擊原文提供的連結，就可以下載到這本電子書了。

14. Medialoot
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其實就是一篇 Angular.js 的長文而已。原文鏈結又很不負責的指向首頁，不管我從主選單找，或者用站內搜尋找「Angular」這個關鍵字，都找不到原文說的那篇文章。後來就求助 Google 大神，要求它把搜尋範圍限制在「medialoot.com」這個網站內，才找到原作者說的那篇文章。我幫大家補上連結在此：

http://goo.gl/xR8CYq

15. Medium.com
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又來了！作者又不負責任地指向首頁、而非他說的那篇文章了（翻桌）！這樣的作者真的很不負責任耶！不知道他是否來騙稿費的？不管，反正我又請 Google 大神故技重施、找到他說的那篇文章在下面：

https://goo.gl/7GUFv1

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今天幫大家介紹的 Angular.js，還滿意嗎？希望大家能有收穫喔！
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