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AI School

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用 AI 模拟一所学校,观察学生如何成长。

愿景

每个孩子都是独一无二的。但我们的教育系统很少有机会真正理解——一个内向的孩子在什么样的社交环境中会打开自己,一个充满好奇心的学生在哪个转折点找到了人生方向。

AI School 想做的事很简单:让 AI 学生在虚拟校园里「活」起来,然后观察他们。

每个 AI 学生拥有独立的人格、记忆和目标。他们上课、交友、争论、迷茫、成长——所有行为不是预编程的,而是从个体交互中自然涌现的。我们通过观察这些涌现行为,研究学生身心发展与职业匹配的规律。

这不是一个教育游戏,而是一个研究工具。我们相信,理解了虚拟学生的成长规律,就能更好地陪伴真实的孩子。

快速开始

# 1. 克隆项目
git clone https://github.com/your-org/ai-school.git && cd ai-school

# 2. 配置环境变量
cp .env.example .env
# 编辑 .env,填入 DeepSeek 和智谱 API Key

# 3. 启动基础设施
docker compose up -d

# 4. 构建前端
cd frontend && npm install && npx vite build && cd ..

# 5. 启动服务
cargo run --bin ai-school-api

# 6. 打开浏览器
open http://localhost:3000

详细配置步骤见 SETUP.md

演示视频

demo.mp4

界面预览

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│  [⚡] AI SCHOOL    [▶ Start] [⏸ Pause] [1x ▾]    Day 15 │
├──────────┬──────────────────────────┬────────────────────┤
│          │                          │                    │
│  Agent   │    2D Campus Map         │   Detail / Chat    │
│  List    │    (React-Konva)         │   Panel            │
│          │                          │                    │
│  小明    │  ┌────┐  ┌────┐         │  [MBTI] ESTP       │
│  ESTP    │  │教室│  │图书│         │  [情绪] ██████░    │
│  学习中  │  └────┘  └────┘         │  [能力] ████░░     │
│          │    @  @  @               │                    │
│  小红    │  ┌────┐  ┌────┐         │  "老师好,我最近   │
│  INFJ    │  │操场│  │食堂│         │   在考虑..."       │
│  社交中  │  └────┘  └────┘         │  [发送消息...]     │
│          │                          │                    │
├──────────┴──────────────────────────┴────────────────────┤
│  [Intervention]  难度:████░░  社交:██████░  [Events ▾]   │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

两个阶段

阶段 目标 形态
Phase 1 研究学生身心发展与职业匹配规律 AI 学校仿真平台(研究工具)
Phase 2 将研究成果转化为真实学生的陪伴 学生陪伴机器人(面向用户的产品)

架构概览

系统由 6 大模块组成,Phase 1 聚焦前 5 个:

AI School
├── M1. 学生 Agent 系统      ← 人格、志向、认知行为框架
├── M2. 学校世界系统          ← 课程、社交、环境与时间
├── M3. 演化引擎             ← 自主演化、用户干预、事件生成
├── M4. 记忆与成长系统        ← 多层记忆、身心追踪、人格演变
├── M5. 研究与分析平台        ← 轨迹可视化、职业匹配、实验对照
└── M6. 学生陪伴机器人        ← Phase 2:画像建模、健康陪伴、职业引导

技术栈

后端

  • 语言:Rust(并发安全、长期运行稳定性、严格类型系统)
  • Web 框架:Axum(HTTP + WebSocket)
  • LLM:DeepSeek(Agent 决策 + GM 仲裁)+ 智谱 AI(记忆向量化)
  • 存储:PostgreSQL(结构化数据)+ Qdrant(向量记忆检索)
  • 架构:Cargo Workspace 8 个 crate,模块间通过 trait 抽象解耦

前端

  • 框架:React + TypeScript + Vite
  • 2D 渲染:React-Konva(Canvas 校园地图)
  • 状态管理:Zustand + WebSocket 实时同步
  • 样式:Tailwind CSS(暗色研究实验室主题)
  • 图表:Recharts

数据流

用户操作 → REST API → 仿真引擎 → LLM 调用 → 状态更新
                                              ↓
                              WebSocket ← 广播更新 → 前端实时渲染

研究基础

架构设计基于 34 篇论文的系统性研究,覆盖五大方向:

生成式智能体架构

从 2023 年 Stanford 的 Smallville 实验(25 个 AI 居民在虚拟小镇自主生活)开始,研究社区逐步验证了三条核心公理:

  1. 行为 = f(记忆, 情境, 目标) — 智能体的每个行动由累积记忆、当前感知和内在人格共同驱动
  2. 社会行为是涌现属性 — 信息扩散、关系形成、活动协调等群体行为不是预编程的,而是从个体交互中自然产生
  3. 记忆是认知基础设施 — 消融实验表明,移除记忆后行为可信度下降 8.16 个标准差

后续 1,000 People (2024) 将仿真扩展到真实个体,AgentSociety (2025) 推至 10,000+ 智能体 / 500 万次交互,结果与真实世界实验结论高度一致。

记忆系统演进

记忆架构经历了四代范式转变:

代际 范式 代表工作 核心突破
第一代 扁平记忆流 Generative Agents (2023) 时效性 × 重要性 × 相关性的加权检索
第二代 互联知识网络 A-MEM (2025) 记忆不再是静态存档,而是持续精炼的 Zettelkasten 网络
第三代 多层逻辑网络 Hindsight (2025) 区分事实 / 信念 / 观察 / 经历,准确率从 39% → 91.4%
第四代 生成式潜在记忆 MemGen (ICLR 2026) 记忆编织进推理过程,自发涌现出规划记忆和工作记忆

AI School 采用分层记忆架构(感知→短期→长期→语义),吸收了第二、三代的核心设计。

人格与行为

两条技术路线并存:Prompt 方法(即时生效,但只改变表层语言风格)和训练方法(深层植入,BIG5-CHAT 证明显著优于 Prompt)。MBTI 适合直觉型角色设定,Big Five 适合精确行为预测——AI School 以 MBTI 4 维连续分数为基础框架。

关键警示:Social Alignment 研究用 Milgram 服从实验证明,Prompt 可能只改变智能体的措辞而非深层决策。这要求我们对人格一致性保持持续验证。

涌现行为

已观察到三类涌现现象,均无需预编程:

  • 个性自发分化 — 同质智能体在社区交互中自主发展出差异化个性
  • 竞争中的自发合作 — 竞争场景中智能体渐进地"发现"合作策略,与人类行为数据高度一致
  • 社交纽带形成 — 智能体发展出的网络结构镜像真实在线社区

NetworkGames (2025) 进一步揭示:宏观合作水平无法从双人交互预测——网络拓扑与人格分布共同决定涌现结果。这意味着仿真规模本身会带来质变。

已知挑战

  • 长期一致性衰减 — LIFELONG-SOTOPIA 发现所有模型在 40+ 轮交互后表现持续下降,记忆改善有帮助但不充分
  • 涌现不可预测性 — 大规模仿真结果难以先验推断
  • 对齐偏差 — 安全训练使模型倾向于"好性格",压制负面人格表达,导致人格空间覆盖不完整

详见 docs/research/ 目录。

文档

文档 说明
SETUP.md 从零开始的环境配置与启动指南
docs/research/ 34 篇论文的研究综述与深度分析
docs/prd/ 产品需求框架与各模块 PRD
docs/adr/ 架构决策记录(ADR)

开发状态

Phase 1a MVP — 核心仿真引擎 + Web 交互层已完成:

  • M1: 学生 Agent 系统(人格、认知、职业)
  • M2: 学校世界系统(校园、时间、课程、社交)
  • M3: 演化引擎(仿真循环、GM 仲裁、干预系统)
  • M4: 记忆系统(多层记忆、向量检索、反思触发)
  • LLM 集成(DeepSeek 补全 + 智谱嵌入)
  • HTTP/WebSocket API(15 个端点)
  • Web UI(2D 校园地图、Agent 管理、对话、干预、数据导出)
  • M5: 研究分析平台(图表可视化、实验对照)
  • 持久化存储(PostgreSQL + Qdrant 集成)
  • 大规模仿真优化(50+ Agent)

License

MIT

About

Simulate a school with AI, and observe how students grow.

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No releases published

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