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開源AI應(yīng)用平臺TheoremExplainAgent：將數(shù)學(xué)公式和科學(xué)定理，通過生成動畫視頻來講解
TheoremExplainAgent是什么？
TheoremExplainAgent（TEA）是一個基于雙智能體架構(gòu)的STEM領(lǐng)域定理可視化解釋系統(tǒng)，旨在通過生成動畫視頻的方式，直觀地講解數(shù)學(xué)公式和科學(xué)定理。
TheoremExplainAgent的技術(shù)架構(gòu)
雙智能體協(xié)作框架：TheoremExplainAgent采用規(guī)劃智能體（Planner Agent）和編程智能體（Coding Agent）的雙智能體協(xié)作流程。規(guī)劃智能體負(fù)責(zé)定理解析與教學(xué)規(guī)劃，而編程智能體則負(fù)責(zé)將教案轉(zhuǎn)化為Manim動畫代碼。
核心技術(shù)支撐：使用Manim作為動畫引擎，結(jié)合RAG（Retrieval-Augmented Generation）技術(shù)融合學(xué)科知識庫，以及TheoremExplainBench (TEB)作為評估體系。
TheoremExplainAgent的核心組件
Planner Agent：負(fù)責(zé)理解定理內(nèi)容，制定教學(xué)計劃，設(shè)計教案，并撰寫講解腳本。
Coding Agent：將Planner Agent生成的教案轉(zhuǎn)化為Manim動畫代碼，生成5分鐘的動畫視頻，并搭配相應(yīng)的音頻解說。
TheoremExplainAgent的技術(shù)亮點
多模態(tài)輸出能力：支持動畫、圖文、公式混合呈現(xiàn)，使教學(xué)內(nèi)容更加生動有趣。
渲染速度提升：相比傳統(tǒng)方式，渲染速度提升了20%。
評估體系創(chuàng)新：首創(chuàng)五維量化評估標(biāo)準(zhǔn)，Spearman相關(guān)系數(shù)達(dá)0.88。
輕量化部署：o3-mini模型參數(shù)減少40%，但保持93.8%的核心性能。
TheoremExplainAgent的應(yīng)用場景
MOOCs平臺：如Coursera、Khan Academy，用于課程開發(fā)，自動生成教學(xué)動畫素材。
教育資源庫：如OpenStax、LibreTexts，用于內(nèi)容增強，動態(tài)教材自動生成。
課堂教學(xué)輔助：在傳統(tǒng)課堂上作為補充材料展示關(guān)鍵知識點。
自主學(xué)習(xí)工具：學(xué)生可以在課后通過觀看這些視頻自行復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識。
線上教育平臺：平臺可以利用該工具豐富其課程庫中的多媒體資源。
家庭輔導(dǎo)：家長可以用這些視頻為孩子提供額外的幫助和支持。
TheoremExplainAgent的技術(shù)優(yōu)勢
人工評估效率提升：相比傳統(tǒng)方法，人工評估效率提升了4倍。
LaTeX公式解析準(zhǔn)確率：高達(dá)98.6%。
支持學(xué)科符號系統(tǒng)：支持20+學(xué)科符號系統(tǒng)，多模型API兼容（GPT、Claude、Gemini）。
項目地址：https://tiger-ai-lab.github.io/TheoremExplainAgent/
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2502.19400
