科技趋势分析系统（BBC）技术全解

科技趋势分析系统（BBC）技术文档

目录

1. 系统概述
2. 系统架构
3. 功能模块详解
4. 开发环境配置
5. 部署指南
6. API接口规范
7. 测试与质量保证
8. 改进路线图
9. 贡献指南
10. 附录

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1. 系统概述
   Big Bang of Computing (BBC) 是基于学术论文分析的智能趋势预测系统，核心功能包括：
   • 数据采集：自动化获取arXiv论文元数据（标题/作者/摘要）

• 智能分析：融合传统统计与LLM语义分析

• 可视化输出：动态生成多维趋势图表

• 报告生成：自动合成结构化PDF报告

• 服务接口：RESTful API支持第三方集成

技术栈矩阵：

75% 15% 5% 5% 技术栈分布 Python FastAPI Docker LLM集成

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2. 系统架构
   2.1 逻辑架构

arXiv API

数据采集层

数据处理管道

分析引擎集群

数据存储层

服务接口层

客户端

2.2 数据流架构

DataSource Crawler Processor Analyzer VectorDB API 论文元数据 原始数据 结构化数据 分析结果 查询响应 DataSource Crawler Processor Analyzer VectorDB API

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3. 功能模块详解
   3.1 核心模块

3.1.1 arXiv客户端 (arxiv_client.py)
• 功能特性:

• 支持多条件复合查询（分类+关键词+时间范围）

• 智能重试机制（指数退避算法）

• 本地缓存策略（LRU缓存，TTL=24h）

• 接口示例:

def fetch_papers(
    query: str, 
    max_results: int = 100,
    sort_by: str = "submittedDate"
) -> List[Paper]:
    """获取论文数据"""
    # 实现细节...

3.1.2 趋势分析引擎 (trend_analyzer.py)
• 分析维度:

1. 时间序列分析（ARIMA模型）
2. 作者影响力网络（PageRank算法）
3. 机构合作图谱（社区发现算法）

• 数据结构:

{
  "trend": {
    "keywords": [
      {"term": "AI", "frequency": 0.45},
      {"term": "Blockchain", "frequency": 0.32}
    ],
    "authors": [
      {"name": "Yann LeCun", "score": 9.8}
    ]
  }
}

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4. 开发环境配置
   4.1 依赖安装

# 使用清华PyPI镜像
pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

4.2 环境变量配置

# .env 示例
ARXIV_API_KEY=your_arxiv_key
OPENAI_API_KEY=sk-your-key-here
REDIS_URL=redis://localhost:6379/0

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5. 部署指南
   5.1 Docker部署

# 构建生产镜像
docker build -t bcc-prod --target production .

# 启动集群
docker-compose -f docker-compose.prod.yml up -d

5.2 云原生部署

# Kubernetes部署示例
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: bcc-worker
spec:
  replicas: 3
  template:
    spec:
      containers:
      - name: worker
        image: bcc-prod:latest
        resources:
          limits:
            nvidia.com/gpu: 1

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6. API接口规范
   6.1 端点列表

端点	方法	参数	响应格式
/api/v1/papers	GET	q, max_results, sort_by	JSON
/api/v1/trends	POST	{“terms”: [“AI”], “years”: 5}	JSON

6.2 请求示例

curl -X GET "http://api.bbc-system.com/v1/papers?q=quantum+computing&max_results=50"

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7. 测试与质量保证
   7.1 测试覆盖率

--------------------------
Name               Stmts   Miss
--------------------------
arxiv_client.py      158     22
llm_analyzer.py       89     17

7.2 持续集成

# GitHub Actions配置
jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Set up Python
      uses: actions/setup-python@v2
    - name: Install dependencies
      run: |
        pip install -r requirements.txt
    - name: Run tests
      run: |
        pytest --cov=src

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8. 改进路线图
   2024 Q3目标
9. 实现分布式任务队列（Celery+RabbitMQ）
10. 增加IEEE Xplore数据源支持
11. 开发管理控制台（React前端）

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9. 贡献指南
   代码提交流程

Fork仓库

创建特性分支

编写测试用例

提交PR

代码审查

合并到dev

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10. 附录
    10.1 许可证声明
    本项目采用MIT开源协议，允许商业使用，但需保留版权声明。

https://gitee.com/oneshu/trend-analysis-system
科技趋势分析系统 (BBC)

BBC (Big Bang of Computing) 是一个科技趋势分析系统，通过分析arXiv论文数据，结合LLM增强分析，提供科技趋势的可视化和洞察。
功能特性：

 arXiv论文数据自动获取与分析
 LLM增强的论文摘要与趋势分析
 多维度的趋势可视化
 自动生成分析报告(PDF)
 REST API服务

• 技术支持：[email protected]

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