134分!這是學(xué)霸君研發(fā)的高考機器人Aidam挑戰(zhàn)全國卷二文科數(shù)學(xué)卷取得 的成績，用時僅9分47秒。

150元!這是學(xué)霸君使用UCloud研發(fā)的通用計算服務(wù)(UGC)后，每月用于OCR圖片識別的計算資源成本。

學(xué)霸君自成立伊始，就一直非常重視深度學(xué)習(xí)技術(shù)等人工智能(AI)領(lǐng)域的研究，高考機器人就是成果之一。除了高考機器人，學(xué)霸君還在研究手寫識別技術(shù)，并應(yīng)用于拍照搜題業(yè)務(wù)，在圖片識別場景中，學(xué)霸君大量使用UCloud研發(fā)的UGC服務(wù)，不僅輕松解決多個業(yè)務(wù)痛點，而且將成本降低至原來的千分之三。

學(xué)霸君的拓展藍圖

學(xué)霸君是一款面向?qū)W生的解題APP，提供在線免費解答作業(yè)題、疑難點等服務(wù)。比如，學(xué)生在寫作業(yè)時遇到不會做的題目，只需打開APP，將紙上的難題拍照并上傳，就能立刻獲取答案，同時還附帶完整的解題思路和步驟，實現(xiàn)“難題一拍，答案秒出”。

目前，宣布完成1億美元C輪融資的學(xué)霸君已經(jīng)練習(xí)了80萬套試卷，7000萬道題目，100億道學(xué)生搜題數(shù)據(jù)，用戶月活躍量2000萬人次。

不過，學(xué)霸君的“雄心”不止于此。今年高考期間，學(xué)霸君研發(fā)出的高考機器人Aidam與高考狀元同臺PK，目的在于用高考機器人技術(shù)輔助師生教學(xué)。同時基于Aidam的技術(shù)，學(xué)霸君將正式推出智慧教育平臺Ai學(xué)，為學(xué)校的師生提供服務(wù)。

考試機器人是機器理解技術(shù)的一種典型應(yīng)用，也是AI領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。學(xué)霸君創(chuàng)始人兼CEO張凱磊認(rèn)為，AI在教育領(lǐng)域擁有豐富的應(yīng)用場景，使機器判卷、個性化指導(dǎo)、個性化作業(yè)變成可能，老師和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率都可以大幅度提升。

另外，學(xué)霸君還在研究手寫識別技術(shù)，并應(yīng)用于拍照搜題業(yè)務(wù)，進一步加強“讀圖識題”。

圖片識別場景痛點

在學(xué)霸君的解題應(yīng)用中，學(xué)生用戶將題目拍照并上傳到服務(wù)器，APP后臺程序從圖片文件中讀取文字、公式，再將圖片中的像素信息轉(zhuǎn)化成計算機程序能夠識別的數(shù)據(jù)類型。這一過程中，學(xué)霸君使用了OCR(光學(xué)字符識別)技術(shù)。

作為一款面向?qū)W生群體的產(chǎn)品，學(xué)霸君擁有海量用戶，因此后臺每天都需要同時處理大量圖片識別請求。此時，如果僅使用傳統(tǒng)的OCR技術(shù)，將不可避免地遇到圖片識別慢、識圖率低等問題。這就要求學(xué)霸君團隊將OCR結(jié)合深度學(xué)習(xí)的識圖技術(shù)整合成服務(wù)端程序，以提高識別速度與效率。

在技術(shù)優(yōu)化之前，學(xué)霸君團隊曾面臨多個技術(shù)難題和困擾。首先，雖然識別圖片和搜索答案是學(xué)霸君的核心業(yè)務(wù)，但為了應(yīng)付客戶端的海量請求和服務(wù)端程序性能優(yōu)化問題，無法將全部精力投入到最有價值的方向上。其次，隨著請求量日益增大，學(xué)霸君團隊需要及時做好資源預(yù)估，購置服務(wù)器資源并擴容;架構(gòu)上需要支持平行擴展，并且做好負(fù)載均衡與高可用容災(zāi)，這都增加了架構(gòu)優(yōu)化和運維壓力。

另外，學(xué)霸君研發(fā)團隊在每臺圖片識別服務(wù)器啟動了與CPU核心數(shù)相同的Worker進程數(shù)，為了保證并發(fā)量，每個識圖請求只能由一個CPU核心處理。為了應(yīng)對逐漸增加的識圖請求，學(xué)霸君前后共擴容了數(shù)十臺24核物理機用于部署圖片識別服務(wù)。然而，在實際日常運行中，很多物理服務(wù)器在每天業(yè)務(wù)低谷時段處于低負(fù)載狀態(tài)，導(dǎo)致整體資源利用率低下，計算資源大量浪費。

UGC“對癥下藥”

為了解決這些技術(shù)痛點，學(xué)霸君選擇使用UCloud的通用計算服務(wù)(UGC)。通過評估UGC處理識圖請求的可行性，學(xué)霸君認(rèn)為UGC的產(chǎn)品特性能***解決之前遇到的難題。

作為UCloud研發(fā)的分布式大規(guī)模并行計算服務(wù)，UGC(UCloud General Compute)是一款Serverless產(chǎn)品，以用戶算法代碼為中心，無需關(guān)心計算資源的交付部署，且計算資源服務(wù)化，用戶通過API使用計算資源。同時，UGC提供十萬核級的海量計算資源，輕松支持高并發(fā)計算任務(wù)請求，自動實現(xiàn)資源分配和擴展，具備高可用和跨可用區(qū)自動容災(zāi)能力。更重要的是，UGC實現(xiàn)按需付費(Pay As You Go)，用戶只需要為實際消耗的計算資源付費。

學(xué)霸君研發(fā)團隊將圖片識別算法代碼打包提交到UGC算法倉庫中，通過調(diào)用UGC的API過程嵌入到自身中控程序代碼中。下一步，UGC平臺會立刻調(diào)用運行圖片識別算法，將識別后的數(shù)據(jù)實時返回到學(xué)霸君中控程序。如此一來，學(xué)霸君的算法工程師們不用再為如何實現(xiàn)優(yōu)化高性能服務(wù)器程序而費心，可以集中精力優(yōu)化OCR深度學(xué)習(xí)算法。

在學(xué)霸君APP業(yè)務(wù)流量高峰期，UGC能為增長的識圖請求自動擴展分配更多計算資源，輕松應(yīng)對高并發(fā)請求。這就徹底解決了學(xué)霸君的資源預(yù)估、服務(wù)器擴容、架構(gòu)伸縮平行擴展以及容災(zāi)設(shè)計等架構(gòu)難題。

根據(jù)UGC的“Pay As You Go”計費原則，學(xué)霸君只需要為執(zhí)行過圖片識別算法任務(wù)所消耗的CPU核時付費。在使用UGC之前，學(xué)霸君每月需要花費57000元物理機資源用于OCR圖片識別;UGC產(chǎn)品上線后，這一費用下降至每月150元，成本大幅降低99.7%，UGC為學(xué)霸君每年節(jié)省了近70萬元的物理機維護開銷。

學(xué)霸君圖片識別場景 使用UGC之前

學(xué)霸君圖片識別場景 使用UGC之后

“用戶的需求就是我們下一個產(chǎn)品”，UCloud始終致力于為用戶提供更好的產(chǎn)品與服務(wù)。通過使用UGC輕松解決用戶的圖片識別技術(shù)困擾，助力學(xué)霸君圓夢。