Web上数学公式手写输入系统的设计与实现

作     者：胡椒华 

作者单位：新疆师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：玉素甫·艾白都拉

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：数学公式识别 MathML 分布式计算 

摘      要：随着网络与信息技术的发展,网络对于教育的支撑作用不断加大,在远程教学领域基于Web的教学模式已成主导。在传统教学中,Web环境下的信息交流和共享也已成了教学环节中不可或缺的组成部分。同样,在数学等理工科教学领域也不例外,人们需要通过网络共享数学资源,交流数学思想,而这一切都离不开数学公式的支持。但目前在Web环境下输入和显示公式还比较困难的,多数数学相关的站点还没有相配套的数学公式输入工具。针对这一问题,我们设计开发了Web上数学公式手写输入系统。 公式识别是近年来才兴起的研究热点,它包括符号的识别和结构分析两部分,而基于Web的手写公式识别还包括客户端浏览器中笔划的收集、客户端与服务器端的分布式计算、浏览器中公式的显示等方面。 Web上数学公式手写输入系统是基于SOA的分布式系统,浏览器作为用户与系统进行交互的客户端,它完成笔划的收集分组以及对用户交互信息的及时反馈,对服务器端返回的识别结果进行结构上的分析。在服务器端,采用WCF方式提供服务接口,用以完成独立字符的识别。 本文描述了从笔划的输入到字符的识别,再到数学表达式的结构分析,结构树的MathML转化,到最后在识别器和浏览器中数学公式的重现的过程,并介绍了在此过程中的数据流程和相关算法实现。重点对web上手写数学表达式识别中的关键技术进行阐述:使用微软新技术Silverlight开发客户端笔划数据采集和用户交互的平台实现客户端笔划数据的输入;时序和笔划关系被用来作为笔划进行分组的依据,找出最优的笔划组合;对于表达式的结构分析,综合Zanibbi等人的基线结构树构造法和Matsakis的最小生成树法,采用了基于支配分析构造基线最小生成树的结构分析方法。