基于MathML的数学信息盲人可访问性方法研究

近年来, 信息无障碍研究受到了越来越多的关注，构建信息无障碍的社会环境是残障人士共享信息文明的重要手段，对于视障者来说，语音技术和盲文是实现信息无障碍的最重要途径。数学信息广泛存在于各种文献资料中，数学信息无障碍研究对视障者来说非常重要。本项目主要研究视障者数学信息无障碍访问方法，具体包含：1.中国数学盲文与MathML、OpenMath等数学公式描述语言的相互转换研究；2.数学公式汉语语音规范MathAL研究；3.MathML与MathAL的相互转换研究；4.面向盲人的数学公式智能分解方法研究。研究成果可应用于盲人计算机、盲人点显器、盲人读书机、盲人刻印机等设备，辅助盲人数学教育，使盲人像正常人一样使用和获取各种数学资源，提供盲人和他人进行协作交流的途径。

构建信息无障碍的社会环境是残障人士共享信息文明的重要手段。对于视障者来说，语音技术和盲文是实现信息无障碍的最重要途径。数学信息广泛存在于各种文献资料中，数学信息无障碍研究对视障者来说非常重要。本项目主要研究视障者数学信息无障碍访问方法，具体内容及研究成果如下：①中国数学盲文与MathML、OpenMath等数学公式描述语言的相互转换研究。项目组提出了基于模版（template）的递归转换算法，并开发了Math2Dot软件，项目组针对高考试题中的数学公式和W3C公式集进行了实验测试，实验结果显示本算法转换正确率为83%，可转换范围为78.7%。②数学公式汉语语音规范MathAL。该规范规定了数学公式的一般读法，并利用指示符确定数学公式中操作符的作用范围，以降低数学公式读音歧义性；该规范提出了原子公式概念，以减少指示符冗余。经实验验证，通过该规则的学习，数学公式歧义性降低到了8.5%，数学公式的发音长度缩短了15.6%，更加符合人们阅读数学公式的习惯。③ MathML 与MathAL 的相互转换。本项目实现了基于数学公式词典的自动数学单词符号识别方法，并利用堆栈技术实现了MathML数学公式到MathAL中文文本的转换，在实验测试中，该转换方法正确率为80%。此外本项目利用Maxima计算模块实现了一个语音计算器。④ 在面向盲人的数学公式智能分解方法方面，本项目提出一种基于Kolmogorov 复杂性和Binary Lambda 演算的数学公式复杂度计算方法，实现数学公式的智能转换，提高了数学公式的易理解性。. 项目组已发表论文13篇，参加学术会议14次，邀请国内外专家进行学术研讨2次，成立了兰州大学--中国盲人协会信息无障碍联合实验室，取得Math2Dot软件著作权，培养博士毕业生1名、硕士生毕业生7名、本科生8名，指导“君政基金”科研见习研修项目3项，指导国家级大学生创新创业训练计划项目4项，指导兰州大学学生创新创业行动计划项目4项，项目组成员在全国大学生挑战杯等比赛中获奖共计3项。. 数学信息无障碍研究对科学研究、教育、工程开发等都有着极为重要的意义，它能够促进相关文档资料的交流与共享，对数学知识学习、管理及数学知识交流也有很大的帮助与促进作用。