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Auditive Math [PR]

Idee / Ausgangspunkt

Um eine Software für blinde Personen zugänglich machen zu können, benutzt man heutzutage die sogenannte Screen Reader Software, die zusätzlich mit einem sog. Refreshable Braille Display verbunden sein kann. Die meisten Screen Reader Programme funktionieren nach dem gleichen Prinzip, nämlich die zu lesenden Texte erfassen und dann mithilfe der Text-To-Speech Engine in synthetischer Sprache ausgeben. Schwierig wird dies jedoch, wenn mathematische Formeln lesbar gemacht werden sollen. Für die sehenden Personen wird eine mathematische Formel meist nicht, sowie sie geschrieben ist, direkt ausgesprochen, sondern mit versteckten Wörtern oder Sonderzeichen gesprochen. Beispiel: 2^5+3/5 wird als „zwei hoch fünf plus drei geteilt durch fünf“ gesprochen. Sollte eine Screen Reader Software diese Formel aussprechen, so würde sie „zwei fünf plus drei Schrägstrich fünf“ ausgeben. Um die mathematischen Formeln richtig aussprechen lassen zu können, müssen diese in einem Standardformat geschrieben werden. Dieses Standardformat kann mithilfe von MathML verwirklicht werden. Da das MathML Format eine XML Anwendung ist, kann man ganz leicht mit XSLT: EXtensible Stylesheet Language Transformation transformieren. Anhand der XSLT wird dann MathML in eine natürliche Sprache umgewandelt, die die Struktur einer Formel erkennen lässt. Dadurch bekommt man statt einer direkten, unverständlichen Aussprache eine natürliche, verständliche auditive Wiedergabe. Im Rahmen der Entwicklung sollte ein Softwareprototyp entstehen, der auf Java basiert ist.

Aufgabenstellung / Herausforderung

Die Arbeit gliedert sich in zwei Entwicklungsphasen.

  1. Phase: Den Mathe-Parser zu entwickeln.
    • Untersuchung von Mathematischen Formeleingaben mit gängigen Formaten, wie z.B. LaTeX oder linearisierte Darstellung.
    • Verwandlung von in diesen Formaten eigegebenen Formeln in MathML – hierzu kann die UMCL oder auch tex4ht verwendet werden.
  2. Phase: MathML in Sprachausgabe umwandeln.
    • Entwicklung einer Software, die das MathML in natürliches Textformat mithilfe der XSLT transformiert.
    • Die Sprachausgabe wird dann durch eine Java-Umgebung verwirklicht.

Ziel / Ergebnisse

  • Analyse von mathematischen Eingabeformaten
  • Umwandlung unterschiedlicher mathematischen Eingabeformate in MathML und umgekehrt.
  • Ein Softwareprototyp, der auf Java basiert ist und die Mathematischen Formeln richtig mit natürlicher Aussprache wiedergibt.

Benötigte Kompetenzen

  • Studienrichtungen: Informatik, Wirtschaftsinformatik oder Mathematik
  • Mathematische Grundkenntnisse

Kontaktperson

Prajaks Jitngernmadan a.Univ.-Prof. Dr. Klaus Miesenberger

Referenzen

  1. DragMath: http://www.dragmath.bham.ac.uk/
  2. LaTeX/Mathematics: http://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/Mathematics
  3. MathML: http://www.w3.org/Math/
  4. XSLT stylesheets for MathML: http://www.w3.org/Math/XSL/Overview-tech.html
  5. XSLT Tutorial: http://www.w3schools.com/xsl/
  6. Generating text from MathML: http://is.muni.cz/th/324736/fi_b/?lang=en
  7. Steve’s LATEX-to-MathML translator: http://www.gold-saucer.org/mathml/greasemonkey/dist/display-latex
  8. Math to Text Speech: http://wiki.planetmath.org/cgi-bin/wiki.pl/MathML_text-to-speech
  9. Use the Java Speech API: http://www.rgagnon.com/javadetails/java-use-java-speech-api.html
  10. OPEN source Text-To-Speech: http://freetts.sourceforge.net/docs/index.php
  11. UMCL (Universal Maths Conversin Library): http://sourceforge.net/projects/umcl/
  12. http://www.tug.org/tex4ht/