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paper-agent

★ 72 Open GitHub ↗

AI-powered thesis writing assistant | 面向本科生、硕士生、博士生及各类论文写作者的 AI 论文写作全流程辅助工具

// repository documentation

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# 论文写作 Agent

> 面向本科生、硕士生、博士生及各类论文写作者的 AI 论文写作全流程辅助工具

---

## 项目简介

本项目是一个基于 LLM 路由驱动架构的智能论文写作助手，覆盖论文从选题到导出的完整流程。用户通过 Web 界面与 AI 对话，系统自动分解任务、调度多个专项 Agent 并行执行，最终生成结构完整的中文论文并支持导出为 Word 文档。

**目标用户：** 本科生、硕士生、博士生及各类论文写作者（跨学科通用）

---

## 核心功能

| 功能 | 说明 |
|------|------|
| **确定主题** | 根据研究方向生成 3-5 个候选题目，引导用户确定论文题目和研究问题 |
| **收集文献** | 对接 Semantic Scholar / CrossRef API，LLM 推荐中文文献搜索方向，支持 PDF 上传解析 |
| **规划框架** | 生成漏斗结构章节树（绪论 → 理论基础 → 研究方法 → 结果分析 → 结论），支持前端拖拽调整 |
| **小论文扩写** | 解析用户自写的英文小论文，映射到大纲各章节，翻译并扩展为完整中文毕业论文 |
| **内容填充** | 按章节并行生成中文学术正文，含引用标注，风格前后一致 |
| **导出文档** | 支持导出 `.docx`（Word）和 Markdown 格式 |
| **沉浸式工作台 UI** | 三栏布局（大纲/编辑器/Agent），支持拖拽排序、流式打字效果、执行链状态可视化 |

---

## 最新 UI/UX 升级（2026-03-08）

前端已重构为现代 SaaS 设计语言（Notion / Linear / Cursor 风格）：

- **首页重做**：Mesh 渐变背景、流程步骤卡、渐变 CTA（“进入工作台”）和悬浮箭头微交互
- **工作台重构**：`h-screen` 三栏沉浸式布局，面板通过浅色层次区分（`bg-slate-50` / `bg-white`）
- **大纲面板**：`@dnd-kit` 拖拽排序、drag handle、章节生成状态点（等待/生成中/完成/失败）
- **编辑器**：题目内联编辑、A4 风格排版、`prose` 中文排版优化、SSE 打字光标与段落高亮淡出动画
- **空状态升级**：支持「从零开始」选题入口 + 「小论文扩写」拖拽上传 PDF/TXT
- **Agent 面板**：磨砂玻璃头部、执行链状态栏（任务/沙箱）、渐变用户气泡、附件上传按钮
- **流式协议升级**：所有 skill 路由统一使用 `createSSEStream()` 输出 SSE 流，前端按 `thinking/text/done/error` 事件增量渲染

### 界面预览

> 以下为仓库内置示意图（可直接在 GitHub 渲染）。若需真实产品截图，可替换同路径文件。

#### 首页（Landing）

![Landing Preview](https://raw.githubusercontent.com/andyshen1121/paper-agent/main/public/screenshots/landing-preview.svg)

#### 三栏工作台（Workspace）

![Workspace Preview](https://raw.githubusercontent.com/andyshen1121/paper-agent/main/public/screenshots/workspace-preview.svg)

---

## 系统架构

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Web 前端（Next.js）                   │
│         流式 UI · SSE 实时推送 · 论文编辑器               │
└────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                     │ HTTP / SSE
┌────────────────────▼────────────────────────────────────┐
│              API 层（Next.js Route Handlers）             │
│         路由鉴权 · 会话管理 · 文件上传 · 流式输出          │
└────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                     │
┌────────────────────▼────────────────────────────────────┐
│              规划器 Agent（LLM 路由器）                   │
│   意图识别 → 任务分解（DAG）→ Skill 路由 → 并行调度 → 聚合 │
└──┬─────────┬──────────┬─────────┬──────────┬────────────┘
   │         │          │         │          │
┌──▼──┐ ┌───▼──┐ ┌──────▼─┐ ┌───▼──┐ ┌────▼────┐
│主题  │ │文献   │ │框架     │ │扩写   │ │写作     │
│Agent│ │Agent │ │Agent   │ │Agent │ │Agent   │
└──┬──┘ └───┬──┘ └──────┬─┘ └───┬──┘ └────┬────┘
   │         │          │         │          │
┌──▼─────────▼──────────▼─────────▼──────────▼────────────┐
│                      沙箱池                              │
│   代码执行：Vercel Sandbox  ·  任务并行：p-limit 并发池    │
└────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                     │
┌────────────────────▼────────────────────────────────────┐
│              基础设施层（Vercel 全家桶）                   │
│  Upstash Redis（会话）· Neon Postgres（数据）· Blob（文件）│
│  AI SDK：Claude / Gemini / Qwen / DeepSeek（配置化路由）  │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
```

### LLM 路由设计

系统不依赖 LangChain / LangGraph 等重框架，采用**配置驱动的 LLM 路由**方案：

- 规划器（Planner）通过原生 fetch + JSON 模式将用户意图解析为 DAG 任务计划
- 每类任务路由到最擅长该场景的模型（如中文写作用 Qwen，代码分析用 GLM）
- 首选/备选模型均通过 `config/llm-routing.ts` 配置，无需改代码即可切换
- 所有模型统一通过阿里云 Coding Plan 端点（`coding.dashscope.aliyuncs.com`）调用，仅需 `ALIYUN_CODING_API_KEY` 一个密钥

### 双层沙箱架构

| 沙箱层 | 技术方案 | 用途 |
|--------|---------|------|
| 代码执行沙箱 | Vercel Sandbox（Firecracker microVM） | 理工科数据分析、图表生成 |
| 任务并行隔离 | p-limit 并发池（默认并发数 5） | 多 Skill Agent 同时执行，互不干扰 |

### 会话状态管理

论文结构化状态（题目、研究问题、大纲、文献、进度）**完全由前端管理**，通过 `WorkspaceShell` 的 React state 维护，每次 API 调用时在 request body 中传递。

```
前端 React State（WorkspaceShell）
  ├── thesisTitle         论文题目
  ├── researchQuestion    研究问题
  ├── outline[]           章节树
  ├── references[]        文献列表
  └── progress{}          各章节进度

Redis（仅对话消息）
  └── session:{sessionId}:messages   List 类型，滚动窗口最近 20 条，TTL 1 天
```

---

## 技术栈

| 层级 | 技术选型 |
|------|---------|
| 前端框架 | Next.js 16 + TailwindCSS（App Router） |
| 前端交互 | Framer Motion + Lucide React + @dnd-kit + Tailwind Typography |
| 后端 | Next.js Route Handlers（统一 Vercel 部署） |
| LLM 调用 | 阿里云 Coding Plan API + 原生 fetch（统一 SSE 流式输出） |
| 代码沙箱 | Vercel Sandbox（Firecracker microVM） |
| 任务并发 | p-limit（Promise 并发池） |
| 会话记忆 | Upstash Redis（Serverless） |
| 数据库 | Neon Postgres |
| 文件存储 | Vercel Blob |
| 文档导出 | docx.js（.docx） |
| 文献搜索 | Semantic Scholar API + CrossRef API |
| PDF 解析 | pdf-parse |

---

## 项目结构

```
paper-agent/
├── app/
│   ├── (web)/
│   │   ├── page.tsx                    # 主页
│   │   └── thesis/[id]/                # 论文编辑器页面（三栏布局）
│   │       ├── page.tsx
│   │       └── components/
│   │           ├── WorkspaceShell.tsx  # 三栏状态编排（共享状态/任务流）
│   │           ├── ChatPanel.tsx       # Agent 对话面板 + 执行链状态
│   │           ├── OutlinePanel.tsx    # 大纲面板 + 拖拽排序 + 进度点
│   │           ├── EditorPanel.tsx     # 沉浸式编辑器 + 空状态入口
│   │           └── types.ts            # 前端共享类型
│   └── api/
│       ├── planner/route.ts            # 规划器 Agent 入口
│       ├── skills/
│       │   ├── topic/route.ts
│       │   ├── reference/route.ts
│       │   ├── outline/route.ts
│       │   ├── expand/route.ts
│       │   └── write/route.ts          # SSE 流式输出
│       ├── upload/route.ts             # PDF 上传解析
│       └── export/route.ts             # .docx / Markdown 导出
├── lib/
│   ├── llm/
│   │   ├── router.ts                   # LLM 路由（配置驱动）
│   │   └── providers.ts                # Claude / Gemini / Qwen 封装
│   ├── agents/
│   │   ├── planner.ts                  # 规划器：意图识别 + DAG 分解
│   │   ├── topic.ts
│   │   ├── reference.ts
│   │   ├── outline.ts
│   │   ├── expand.ts
│   │   └── write.ts
│   ├── sandbox/pool.ts                 # p-limit 并发池 + Vercel Sandbox 封装
│   ├── memory/session.ts               # Redis 对话消息管理（仅消息）
│   ├── parsers/pdf.ts                  # PDF 文本提取
│   └── export/document.ts             # .docx 生成
├── config/
│   └── llm-routing.ts                  # 路由配置表
└── docs/plans/                         # 设计文档与实现计划
```

---

## 本地开发

### 环境变量

复制 `.env.local.example` 为 `.env.local` 并填入以下配置：

```bash
# 阿里云 Coding Plan API（必需，用于所有 LLM 调用）
ALIYUN_CODING_API_KEY=

# Upstash Redis（线上部署需要）
UPSTASH_REDIS_REST_URL=
UPSTASH_REDIS_REST_TOKEN=

# 本地开发可用本地 Redis
REDIS_URL=redis://localhost:6379

# Neon Postgres
POSTGRES_URL=

# Vercel Blob
BLOB_READ_WRITE_TOKEN=

# Vercel Sandbox
VERCEL_SANDBOX_TOKEN=

# 文献搜索（可选）
SEMANTIC_SCHOLAR_API_KEY=
```

### 启动

```bash
npm install
npm run dev
```

访问 [http://localhost:3000](http://localhost:3000)

---

## 开发模式

### Git Worktree 并行开发

本项目采用 **git worktree** 方式进行功能模块开发，每个模块对应独立目录和 feature 分支，互不干扰：

```
paper-agent/              ← main 分支（主目录）
paper-agent-llm/          ← feature/llm-router
paper-agent-memory/       ← feature/session-memory
paper-agent-sandbox/      ← feature/sandbox-pool
paper-agent-planner/      ← feature/planner-agent
paper-agent-skills/       ← feature/skill-agents
paper-agent-export/       ← feature/export
paper-agent-frontend/     ← feature/frontend
```

各模块按依赖顺序依次合并到 main，合并完成后 worktree 目录自动清理。

### Subagent 驱动开发

实现阶段采用 **Subagent-Driven Development** 模式（Claude Code 插件）：

- 每个任务分发给独立的实现 Subagent，避免上下文污染
- 实现完成后依次经过**规格合规审查**和**代码质量审查**两道审核
- 审查通过后合并，进入下一个任务

---

## Roadmap

- [x] 主题确定 Agent
- [x] 文献收集 Agent（Semantic Scholar + PDF 上传）
- [x] 框架生成 Agent（漏斗结构）
- [x] 小论文扩写 Agent
- [x] 内容写作 Agent（SSE 流式输出）
- [x] Word / Markdown 导出
- [x] 会话记忆（Upstash Redis）
- [ ] 知网 / 万方文献直连（v2）
- [ ] 长期用户记忆（写作风格、历史论文，付费功能）
- [ ] 硕士 / 博士论文支持（v2）

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