个性化学习助手

学习Buddy AI🎓

学习Buddy AI 是一个由 谷歌代理开发工具包（ADK） 和 双子座2.0闪光灯。它不仅仅是简单的问答，而是积极评估你的知识，根据你的学习风格调整解释，并跟踪你的学习进度。

问题陈述

学生被迫依赖通用的、一刀切的材料，而忽略了先前的知识、速度和首选的学习风格。如果没有持续的评估和适应，他们就会浪费时间，脱离接触，无法掌握具有挑战性的概念。

解决方案架构

Study Buddy AI通过Google ADK协调Gemini代理团队：

代理人和责任

• studybuddy_coordinator –协调整个会话，在子代理之间转移控制权，并调用共享工具。
• knowledge_assessor –采访学习者，推断知识水平+学习风格，并坚持结果。
• explanation_agent –制作量身定制的教学片段，包括类比、例子和自我检查问题。
• quiz_generator –构建多格式测验，收集结构化答案，调用评分工具，并更新掌握程度。
• resource_finder –使用谷歌搜索来策划与目标相一致的有信誉的文章、视频和互动工具。

ADK工具带

• FunctionTool(fetch_student_profile) 和 FunctionTool(update_student_profile) 暴露内存库。
• FunctionTool(grade_quiz_session) 对测验尝试进行评分，附加历史记录，并标记主题完成。
• FunctionTool(progress_tracker_tool) 计算掌握率、薄弱环节和建议的下一步。
• FunctionTool(log_study_time) 和 FunctionTool(record_topic_completion) 追踪习惯数据。
• 内建 google_search 满足“网络资源”要求。

技术实现

设置和运行

1. 安装依赖项

   复制

   cd studybuddy-ai
   python -m venv .venv
   .venv\Scripts\activate  # Windows
   pip install -r requirements.txt
   

2. 配置凭据

   • 复制 env.example 到 .env
   • 设置API密钥和模型：
   复制

   # In .env file:
   GEMINI_API_KEY=your_api_key_here
   GEMINI_MODEL=gemini-2.0-flash-001
   

   重要提示： 使用 gemini-2.0-flash-001, gemini-1.5-flash，或 gemini-1.5-pro 用于稳定的函数调用支持。实验 gemini-2.0-flash-exp 该模型不支持使用googlesearch调用函数。看 故障排除.md 了解详情。

故障排除

如果您遇到以下错误 Tool use with function calling is unsupported，请看 故障排除.md 详细解决方案包括：

• 模型兼容性矩阵
• 如何切换到稳定型号
• 没有google_search的替代配置

使用流程示例

1. 开球

   复制

   You: Hi StudyBuddy, I (alice123) want help with photosynthesis.
   

   • 协调员捕获 student_id，主题，话题。
   • 转账至 knowledge_assessor，采访学习者并致电 update_student_profile.

2. 解释

   • explanation_agent 获取记忆条目并提供风格一致的课程（视觉/语言/实践）。

3. 练习

   • quiz_generator 生成JSON测验，收集结构化答案，调用 grade_quiz_session，并记录精通。

4. 资源与进展

   • resource_finder 分享策划的文章、视频或互动实验室。
   • 协调员来电 progress_tracker_tool 显示掌握百分比、薄弱环节和下一步建议。

测试

pytest

测试涵盖了自定义工具（评分、进度、内存更新）和核心助手。在纯ADK模式下运行时，您还可以添加类似于Agent Shutton的集成测试 tests.test_agent.

演示场景

1. 新主题：光合作用

   • 知识评估将学生设置为中级视觉学习者。
   • 解释代理使用图表和类比。
   • 测验生成器发出5个混合格式的问题并对其进行评分。
   • 资源查找器推荐最近的生物学视频和实验室。

2. 进度检查：数学

   • 用户要求“我的数学进步”。
   • 协调员调用 progress_tracker_tool 每个主题，表面掌握统计数据（例如，代数90%，微积分40%），并建议下一步行动。

未来的增强功能

• 间隔重复安排测验提醒。
• 游戏化（XP、条纹、徽章）与学习时间日志相关联。
• 为导师或家长提供可导出的进度报告（PDF/CSV）。
• 通过语音转文本/文本转语音的语音接口。
• 将内存中的存储体与Firestore/Spanner交换以实现持久性。

Kaggle提交说明

• 标题: StudyBuddy AI-个性化学习助手
• 字幕: 个性化教育的自适应多智能体系统
• 写提纲:
  1. 问题：通用材料浪费时间。
  2. 解决方案：基于ADK的多代理导师+记忆库+自定义工具。
  3. 价值：适应性解释、有针对性的测验、实时资源。
  4. 技术：ADK树、Gemini模型、FunctionTool集成、InMemorySessionService。
  5. 影响/未来：可扩展的辅导，为代理引擎/云运行部署做好准备。

参考

• Agent Shutton（ADK参考设计）： https://github.com/cloude-google/agent-shutton#

许可证

此项目根据MIT许可证获得许可-请参阅 许可证 文件以获取详细信息。