基于mahml的web上數(shù)學(xué)公式的實現(xiàn)

基于mahml的web上數(shù)學(xué)公式的實現(xiàn)

1圖像形式的問題網(wǎng)絡(luò)公式傳輸系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個方面。網(wǎng)絡(luò)公式的表達(dá)與傳輸是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個關(guān)鍵問題。Internet已經(jīng)進(jìn)入超媒體時代,但是要在HTML的網(wǎng)頁中進(jìn)行數(shù)學(xué)表達(dá)式的傳輸及存儲、發(fā)布等處理一直是非常困難的。目前,解決網(wǎng)上數(shù)學(xué)公式問題的通常做法是在基于HTML的Web中大多先把表達(dá)式轉(zhuǎn)換為圖像方式。但這種靜態(tài)的圖像形式給數(shù)學(xué)表達(dá)式的處理帶來許多不便,如圖像占用存儲空間過大,造成下載時間過長;圖像缺乏靈活性和擴(kuò)展性;不利于資源的復(fù)用;解析度較低,使公式的清晰性進(jìn)一步降低。另外,圖片形式的數(shù)學(xué)公式不能進(jìn)行查找和索引,更沒有語義,很難進(jìn)行控制和信息處理。在網(wǎng)頁中顯示數(shù)學(xué)公式的方法還有Javaapplet,Latex,PDF等,但都不能從根本上解決數(shù)學(xué)公式的表示、傳輸和查詢問題。即網(wǎng)絡(luò)中的搜索和索引等問題,而且對客戶端的操作系統(tǒng)和瀏覽器的類型要求較高,無法實現(xiàn)對已有數(shù)學(xué)表達(dá)式的修改、重用。針對這一現(xiàn)狀,本文提出一個利用MathML(MathematicalMarkupLanguage)和XML作為描述語言,將數(shù)學(xué)表達(dá)式的顯示和處理嵌入Web頁面中的方案。2mathml構(gòu)建MathML是基于XML技術(shù)實現(xiàn)的,用于表示公式的一種可擴(kuò)展性標(biāo)記語言。MathML可以對公式進(jìn)行準(zhǔn)確地表述而只需要很少的字節(jié),占用很小的存儲空間。利用MathML的這種特性,可以實現(xiàn)高效的公式建立、網(wǎng)絡(luò)傳輸和公式再現(xiàn)。遵循MathML語法建立的MathML文件,可以借助特定的軟件進(jìn)行編排和處理。由于這種文件可以按標(biāo)準(zhǔn)ASCII文本形式存放,所以可以手工編輯。MathML的研究,是針對當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而進(jìn)行的。W3C發(fā)布的XML是一種元語言,可以讓信息提供者根據(jù)需要,自行定義符號及其屬性。其元語言自定義的特點是,可以實現(xiàn)公式表述的擴(kuò)展、使應(yīng)用程序?qū)ξ募M(jìn)行嵌套,從而輕易地描述任意復(fù)雜的公式。XML的這種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)描述功能給數(shù)學(xué)表達(dá)式的網(wǎng)絡(luò)處理帶來了極大的可能性。在我們開發(fā)的基于Web的高等教育遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中,實現(xiàn)了基于XML的數(shù)學(xué)表達(dá)式的上傳、存儲、檢索以及發(fā)布等功能。3生成的mathml的文本表達(dá)MathML類似HTML,它的標(biāo)記語言包括兩部分:內(nèi)容標(biāo)記,用來作為數(shù)學(xué)表達(dá)式的基本的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)編碼;表現(xiàn)標(biāo)記,它關(guān)注數(shù)學(xué)公式的表現(xiàn),而不關(guān)注其語義。為了說明MathML的應(yīng)用,下面用一個小例子來說明。對于數(shù)學(xué)表達(dá)式:x√3x3,寫成的含MathML的網(wǎng)頁代碼為:通過對比得出:由JPEG格式圖片生成的這個數(shù)學(xué)表達(dá)式的網(wǎng)頁大小為1324個字節(jié),并有兩個文件,由MathML寫成的這個數(shù)學(xué)表達(dá)式的網(wǎng)頁大小只有413個字節(jié)。此外,對于JPEG圖片修改不方便,而對于MathML內(nèi)容的修改是非常方便和容易。4構(gòu)建xml平臺步驟基于MathML的數(shù)學(xué)公式的實現(xiàn)技術(shù),實際上是通過構(gòu)建HTML+MathML平臺來實現(xiàn)的。具體步驟如下:(1)athpluser函數(shù)目前,IE不支持MathML,這樣IE上需要裝一個插件MathPlayer才能正確解釋MathML語句。MathPlayer能將每一個由MathML描述的數(shù)學(xué)方程或公式轉(zhuǎn)換為一個IE能處理的對象。該軟件要求IE版本在5.5以上。(2)同時，在[臂]標(biāo)記之前添加以下代碼，調(diào)用mathbar顯示組件(3)顯示樣式表的描述一般說來,不同的顯示渲染技術(shù)需要一些“線索代碼”(cluecode)來通知瀏覽器如何處理文檔中包含的方程式。“線索代碼”通常由作者給出,這樣做雖然有些效果,但無疑增加了作者的負(fù)擔(dān),因為作者不了解讀者的顯示環(huán)境。HTML+MathML給出的一種解決方案是,以一種標(biāo)準(zhǔn)的途徑給出文檔的顯示樣式表的描述。這種描述樣式表的語言就是XSL(eXtensibleStylesheetLanguage)。XSL能發(fā)現(xiàn)并判斷閱讀文檔的是什么瀏覽器,以及系統(tǒng)中安裝了什么樣的顯示渲染組件。這樣一來,文檔的作者就無需考慮怎樣給出“線索代碼”以用來激活相應(yīng)的組件顯示數(shù)學(xué)方程。具體使用直接在網(wǎng)頁頭部聲明加上XML文件。代碼如下:如果是脫機(jī)狀態(tài)下,當(dāng)前目錄(或相對路徑)應(yīng)至少包含MathML.xsl,pMathML.xsl和ctop.xsl等三個轉(zhuǎn)換文件(其中pMathMLcss.xsl并不是必須的),如果缺少了某個文件,對MathML的解析將失效。(4)ype編輯軟件的實現(xiàn)數(shù)學(xué)表達(dá)式是非常復(fù)雜的,如前面提到的用MathML語言表達(dá)x√3x3所示,一個很簡單的公式也將涉及許許多多的XML的tag,所以直接書寫XML源碼幾乎是不可能實際應(yīng)用的。MathType是一套為MathML提供寫作和編輯工具的Java小程序。其基本界面是方程編輯器(EquationEditor),其編輯數(shù)學(xué)公式的過程與MicrosoftEquation大同小異,操作極為簡單,可以直接復(fù)制到Web中使用。這里,需要設(shè)置mathtype生成的源碼,使設(shè)置mnameplace。所有標(biāo)簽都改為在一個名字空間里,這樣才能讓IE去啟動Mathtype。詳細(xì)的說,就是把源碼中的文件里所有〈都改為〈m:(文件開頭的兩個#include語句中的不能改〉,把所有的〈/都改為〈/m:圖1和圖2分別為本人開發(fā)的在線考試系統(tǒng)