AI智慧学

[yaom2018]

版本：V1.0
日期：2025年6月7日

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1. 绪论

1.1. 文档目的

本文档旨在清晰、完整地定义AI学习应用“AI智慧学” V1.0版本的产品功能与需求。其目的是为产品、设计、研发、测试等所有项目相关方提供统一的、权威的需求依据，确保团队对产品目标、功能范围和实现标准有共同的理解，高效协同完成产品开发。

1.2. 产品背景与机遇

在当前应试教育体系下，从小学到大学的学生普遍面临着学习效率的挑战。传统的“错题本”模式存在诸多痛点：手抄费时费力、难以坚持、查找不便、知识点不成体系。更重要的是，学生往往只知答案，却不理解背后的解题逻辑和思维方法，导致同类问题反复出错。

“AI智慧学”应运而生，旨在通过AI技术彻底革新学生的错题整理和复习方式。它不仅能将学生从繁琐的抄录工作中解放出来，更能基于人类记忆规律，将“复习”这一关键环节智能化、个性化。通过提供深度的解题思路剖析，AI智慧学致力于帮助学生“知其然，更知其所以然”，将每一次错误都转化为下一次进步的阶梯，实现真正意义上的高效学习。

1.3. 目标读者

• 产品经理
• UI/UX设计师
• 软件开发工程师 (前端/后端/算法)
• 测试工程师
• 市场与运营人员

1.4. 产品范围

V1.0 版本核心范围 (In-Scope):

• 用户基础账户体系（注册/登录）。
• 拍照搜题与错题智能录入功能。
• AI驱动的解题步骤及思路点拨。
• 基于艾宾浩斯记忆曲线的智能复习规划与提醒。
• 个人专属的错题库归档与管理。

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2. 用户画像 (User Persona)

2.1. 用户画像一：李明（初二学生）

• 基本信息: 普通中学学生，学习成绩中等，课业压力大，希望提升理科成绩。
• 目标:
  • 在期末考试中，数学和物理成绩能进入班级前列。
  • 高效利用课余时间，平衡学习与个人爱好。
• 核心痛点:
  • 整理错题本太麻烦，总是半途而废。
  • 遇到难题，答案解析也看不懂，不知道为什么这么解。
  • 复习没有计划，感觉学过的知识点很快就忘，效率低下。

2.2. 用户画像二：王芳（高三学生）

• 基本信息: 重点高中学生，正面临高考冲刺，需要系统性地梳理各科知识漏洞。
• 目标:
  • 在高考中取得理想分数，考上心仪的大学。
  • 快速定位自己的知识薄弱环节，进行针对性巩固。
• 核心痛点:
  • 模拟考试和练习册中的错题堆积如山，感觉无从下手。
  • 需要更深度的解题方法论，而不仅仅是答案。
  • 希望有一个“私人题库”，能随时随地回顾自己错过的高价值题目。

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3. 功能需求 (Functional Requirements)

功能模块一：拍照搜题与错题智能录入

• 3.1.1. 拍照与导入: 支持通过手机摄像头拍摄试卷、练习册，或从手机相册导入图片。拍摄界面提供辅助框线、亮度调节等功能，提升图片质量。
• 3.1.2. 智能识别与圈选: 采用高精度OCR技术，快速识别图片中的题目文本、公式 ($\LaTeX$ 格式)、图表。用户可通过简单框选，精准定位需要录入的错题。
• 3.1.3. 错题信息补全: 用户可为错题录入“我的错误答案”和“标准答案”。系统根据题目内容，自动推荐所属科目（如：高中数学、初中物理）和知识点标签（如：二次函数、牛顿第二定律），用户可进行修改确认。

功能模块二：AI智能解析与思路点拨 (核心功能)

• 3.2.1. 标准解题步骤: 针对已录入的错题，AI模型生成逻辑清晰、步骤完整的标准解法。
• 3.2.2. 思路点拨: (本应用核心价值) 提供“解题思路”模块，用通俗易懂的语言深度剖析：
  • 破题关键点: 提示解此题的切入点是什么。
  • 知识点关联: 指出该题考察了哪些核心公式、定理或概念。
  • 方法论总结: 归纳此类问题的通用解法和技巧，帮助用户举一反三。
• 3.2.3. 多解法探索 (远期): 对部分题目提供多种不同的解题思路（如代数法、几何法）。

功能模块三：基于记忆曲线的复习规划

• 3.3.1. 智能复习计划: 所有错题将自动进入复习队列。系统基于艾宾浩斯遗忘曲线，在最佳记忆时间点（如1天后、3天后、1周后、1个月后）为用户生成每日复习任务。
• 3.3.2. 复习提醒: “今日复习”列表清晰展示当天任务。通过App推送通知，在适当时间提醒用户进行复习，防止遗忘。
• 3.3.3. 理解度反馈与动态调整: 用户在复习时，需对题目进行“已掌握”、“模糊”、“未掌握”三档反馈。系统将根据反馈结果，动态调整该错题的下一次复习周期。

功能模块四：个人专属错题库与学情分析

• 3.4.1. 错题库: 用户所有错题的集合中心，形成个人专属的数字化“错题本”。
• 3.4.2. 高效筛选与检索: 支持按科目、知识点、时间、理解度等多维度进行筛选和关键词搜索，方便用户随时查找和集中复习。
• 3.4.3. 简易学情报告: 通过分析错题数据，以图表形式直观展示用户的薄弱知识点分布，帮助其进行针对性强化。
• 3.4.4. 导出与打印: 支持将指定错题集以PDF格式导出，方便用户打印成纸质版进行线下练习。

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4. 非功能性需求 (Non-Functional Requirements)

需求类别	具体描述
性能 (Performance)	OCR识别响应时间 < 5秒；AI解析生成时间 < 10秒；核心页面加载速度 < 2秒。
易用性 (Usability)	界面设计简洁、直观，符合中小学生操作习惯，核心功能路径不超过3次点击。
可靠性 (Reliability)	用户数据多重备份于云端，保障数据永不丢失，支持跨设备同步。系统可用性 > 99.5%。
安全性 (Security)	严格遵守数据安全与个人信息保护法规，对用户数据进行加密传输和存储。
兼容性 (Compatibility)	支持主流移动操作系统：iOS 17.0+ 和 Android 13.0+。

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5. 成功指标 (Success Metrics)

• 用户活跃与留存:
  • 日/月活跃用户数 (DAU/MAU)
  • 次周留存率 (Weekly Retention Rate)
• 核心功能使用深度:
  • 人均每日错题收录数
  • 每日复习任务完成率
• 产品口碑与质量:
  • 应用商店评分与有效好评数
  • 用户NPS (净推荐值)

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