Math Education Agent

📐 数学教育Agent

**K12数学智能学习助手** — 面向中国初中和高中学生的开源数学教育AI Agent

基于 MiniMax M2.7 大语言模型，集成智能解题、一题多解、拍照解题、错题本、知识图谱、智能出题、口诀助记、真题练习等八大核心功能。

功能特性

功能	说明
🧮 智能解题	输入题目，获取详细步骤化解答 + SymPy 符号验证
📷 拍照解题	上传题目图片，AI 自动识别并解答
🔀 一题多解	同一道题展示 2-5 种不同解题思路
📕 错题本	SM-2 间隔重复复习，AI 错因分析
🗺️ 知识图谱	可视化浏览初中/高中数学知识体系
📝 智能出题	按知识点、难度、题型自动生成练习题
🎵 口诀助记	AI 生成朗朗上口的公式定理记忆口诀
📚 真题练习	高考/中考真题模拟训练 + 即时批改

技术栈

• 前端: Streamlit
• LLM: MiniMax M2.7 (OpenAI 兼容 API)
• 数学计算: SymPy 符号计算验证
• 图像识别: MiniMax Vision API
• 数据库: SQLite (错题本/学生画像)
• 记忆算法: SM-2 间隔重复

快速开始

1. 克隆仓库

git clone https://github.com/bcefghj/math-education-agent.git
cd math-education-agent

2. 安装依赖

pip install -r requirements.txt

3. 配置 API Key

cp .env.example .env
# 编辑 .env 文件，填入你的 MiniMax API Key

4. 启动应用

streamlit run app.py

浏览器打开 `http://localhost:8501` 即可使用。

项目结构

math-education-agent/
├── app.py                  # Streamlit 主入口
├── config.py               # 配置管理
├── requirements.txt        # Python 依赖
├── .env.example            # 环境变量模板
├── core/                   # 核心功能模块
│   ├── llm_client.py       # MiniMax API 封装
│   ├── math_solver.py      # 智能解题引擎
│   ├── multi_solver.py     # 一题多解引擎
│   ├── ocr_engine.py       # 拍照识别引擎
│   ├── quiz_generator.py   # 智能出题引擎
│   └── memory_aid.py       # 口诀助记生成
├── models/                 # 数据模型
│   ├── error_book.py       # 错题本 (SQLite)
│   ├── student_profile.py  # 学生画像
│   └── srs.py              # SM-2 间隔重复算法
├── knowledge/              # 知识数据
│   ├── knowledge_graph.json    # K12 数学知识图谱
│   ├── gaokao_problems.json    # 高考真题样本
│   └── zhongkao_problems.json  # 中考真题样本
├── pages/                  # Streamlit 页面
│   ├── 1_🧮_智能解题.py
│   ├── 2_📷_拍照解题.py
│   ├── 3_🔀_一题多解.py
│   ├── 4_📕_错题本.py
│   ├── 5_🗺️_知识图谱.py
│   ├── 6_📝_智能出题.py
│   ├── 7_🎵_口诀助记.py
│   └── 8_📚_真题练习.py
├── data/