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基于MathML的在Web上表示和传输数学公式的方法

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２００６年５月　西安邮电学院学报　Ｍａｙ．２００６　第１ｌ卷第３期　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩ’ＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＰＯＳＴ　ＡＮＤ　ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　Ｖｏ１．１１　Ｎｏ．３　

基于ＭａｔｈＭＬ的在Ｗｅｂ上表示　

和传输数学公式的方法　

崔梦天　，赵海军２　

（１　四川邮电职业技术学院计算机科学与管理系，四川成都６１００６７；２　西华师范大学计算机学院，四川南充６３７０００）　

摘要：针对当前网络上数学公式实现方案的缺陷，提出了基于ＭａｔｈＭＬ的Ｗｅｂ上数学公式的具体实现方法，包括　如何对复杂的数学公式输入、显示、修改，以厦如何实现数学公式的存储、发布和传输处理等。用该方法实现网络　数学公式的问题是有效的。　关键词：ＭａｔｈＭＬ；数学公式；ＸＭＬ；Ｍａｔｈｐｌａｙｅｒ；ＸＳＩ　中图分类号：ＴＰ３６８　５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—３２６４（２００６）０３—００６７—０３　

１传统的网上数学公式实现方法　

网络公式传输系统是网络系统的一个方面。网　

络公式的表达与传输是网络系统的一个关键问题。　

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ已经进入超媒体时代，但是要在ＨＴＭＬ的　

网页中进行数学表达式的传输及存储、发布等处理　

一直是非常困难的。目前，解决网上数学公式问题　

的通常做法是在基于ＨＴＭＬ的Ｗｅｂ中大多先把表　达式转换为图像方式。但这种静态的图像形式给数　

学表达式的处理带来许多不便，如图像占用存储空　间过大，造成下载时间过长；图像缺乏灵活性和扩展　

性；不利于资源的复用；解析度较低，使公式的清晰　

性进一步降低。另外，图片形式的数学公式不能进　

行查找和索引，更没有语义，很难进行控制和信息处　

理。　

在网页中显示数学公式的方法还有Ｊａｖａ　ａｐ—　

ｐｌｅｔ，Ｌａｔｅｘ，ＰＤＦ等，但都不能从根本上解决数学公　

式的表示、传输和查询问题。即网络中的搜索和索　

引等问题，而且对客户端的操作系统和浏览器的类　

型要求较高，无法实现对已有数学表达式的修改、重　

用。　

针对这一现状，本文提出一个利用ＭａｔｈＭＬ　（Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）和ＸＭＬ作为描述　

语言，将数学表达式的显示和处理嵌入Ｗｅｂ页面中　

的方案。　

２基于ＭａｔｈＭＬ的数学公式的实现　

技术——构建ＨＴＭＬ＋ＭａｔｈＭＬ　

砸厶　＿ｔ＿口　

ＭａｔｈＭＬ是基于ＸＭＬ技术实现的，用于表示　公式的一种可扩展性标记语言。ＭａｔｈＭＬ可以对公　

式进行准确地表述而只需要很少的字节，占用很小　

的存储空间。利用ＭａｔｈＭＬ的这种特性，可以实现　

高效的公式建立、网络传输和公式再现。遵循　

ＭａｔｈＭＬ语法建立的ＭａｔｈＭＬ文件，可以借助特定　

的软件进行编排和处理。由于这种文件可以按标准　

ＡＳｃＩ１文本形式存放，所以可以手工编辑。　

ＭａｔｈＭＩ　的研究，是针对当前的网络系统而进行的。　

Ｗ３Ｃ发布的ＸＭＩ　是一种元语言，可以让信息提供　

者根据需要，自行定义符号及其属性。其元语言自　

定义的特点是，可以实现公式表述的扩展、使应用程　

序对文件进行嵌套，从而轻易地描述任意复杂的公　

式。ＸＭＬ的这种强大的数据描述功能给数学表达　

式的网络处理带来了极大的可能性。在我们开发的　

收稿日期：２００５—０９—１７　作者简介：崔梦天（１９７２一），女，内蒙古乌兰浩特人，四川邮电职业技术学院计算机科学与管理系讲师　，　赵海军（１９６６一），男，四川广安人，西华师范大学计算机学院讲师。

　维普资讯 http://www.cqvip.com ・６８・　西安邮　电　学　院学报　２００６年５月　

基于Ｗｅｂ的高等教育远程教学系统中，实现了基于　ＸＭＬ的数学表达式的上传、存储、检索以及发布等　

功能。　

３　ＭａｔｈＭＬ的一个实际例子　

ＭａｔｈＭＬ类似ＨＴＭＬ，它的标记语言包括两部　分：内容标记，用来作为数学表达式的基本的数学结　

构编码；表现标记，它关注数学公式的表现，而不关　

注其语义。　为了说明ＭａｔｈＭＬ的应用，下面用一个小例子　来说明。对于数学表达式：　，写成的含ＭａｔｈＭＬ　

的网页代码为：　

＜ｍａｔｈ＞　

＜ｍＦＯＷ＞　＜ｍｒｏｏｔ＞　

＜ｍｒｏｗ＞　

＜ｍｉ＞Ｘ＜／ｍｉ＞　＜／ｍｒｏｗ＞　

＜ｍＦＯＷ＞　

＜ｍＲ＞３＜／ｍｎ＞　

＜／ｍｒｏｗ＞　

＜／ｍｒｏｏｔ＞　＜／ｍｒｏｗ＞　

＜／ｍａｔｈ＞　通过对比得出：由ＪＰＥＧ格式图片生成的这个　

数学表达式的网页大小为１３２４个字节，并有两个文　件，由ＭａｔｈＭＬ写成的这个数学表达式的网页大小　

只有４１３个字节。此外，对于ＪＰＥＧ图片修改不方　

便，而对于ＭａｔｈＭＬ内容的修改是非常方便和容　

易。　

４构建ＨＴＭＬ＋ＭａｔｈＭＬ平台的步　

骤　

基于ＭａｔｈＭＬ的数学公式的实现技术，实际上　

是通过构建ＨＴＭＬ十ＭａｔｈＭＬ平台来实现的。具　

体步骤如下：　

（１）采用了ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ技术解析ＭａｔｈＭＬ　

目前，ＩＥ不支持ＭａｔｈＭＬ，这样ＩＥ上需要装一　

个插件ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ才能正确解释ＭａｔｈＭＬ语句。　

ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ能将每一个由ＭａｔｈＭＬ描述的数学方　

程或公式转换为一个ＩＥ能处理的对象。该软件要　求ＩＥ版本在５．５以上。　（２）同时，在（ｂｏｄｙ）标签之前加上如下代码以调　用ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ显示插件　

／ｏｂｊｅｃｔ　ｉｄ＝“ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ”　

ｃｌａｓｓｉｄ＝“ｃｌｓｉｄ：３２Ｆ６６Ａ２０—７６１４—１１Ｉ３４一ＢＤ１１—　００１０４ＢＤ３　８７”）　

（／ｏｂｊｅｃｔ）　

（？ｉｍｐｏｒｔ　ｎａｍｅ＿ａｐａｃｅ＝“ｍ”ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ＝“＃　ＭａｔｈＰｌａｙｅｒ”？）　（３）调用通用ＭａｔｈＭＬ样式表　

一般说来，不同的显示渲染技术需要一些“线索　代码”ｃｌｕｅ　ｃｏｄｅ）来通知浏览器如何处理文档中包　

含的方程式。“线索代码”通常由作者给出，这样做　

虽然有些效果，但无疑增加了作者的负担，因为作者　不了解读者的显示环境。　

ＨＴＭＬ十ＭａｔｈＭＬ给出的一种解决方案是，以　

一种标准的途径给出文档的显示样式表的描述。这　种描述样式表的语言就是ＸＳＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　

Ｓｔｙｌｅｓｈｅｅｔ　Ｌ舯ｇｕａｇｅ）。ＸＳＬ能发现并判断阅读文档　

的是什么浏览器，以及系统中安装了什么样的显示　渲染组件。这样一来，文档的作者就无需考虑怎样　

给出“线索代码”以用来激活相应的组件显示数学方　

程。具体使用直接在网页头部声明加上ＸＭＬ文　

件。代码如下：　

（？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ＝“１．０”？）　／／ＸＭＬ文件声明　（？ｘｍｌ—ｓｔｙｌｅ　ｓｈｅｅｔ　ｔｙｐｅ＝“ｔｅｘｔ／ｘｓｌ”ｈｒｅｆ＝ｈｔｔｐ／／　

ｗ、＾兀Ⅳ．ｗ３．ｏｒｇ／Ｍａｔｈ／ＸＳＬ／ＭａｔｈＭＬ．ｘｓｌ？）／／ＸＳＬ文　件　（ｈｔｍｌ　ｘｍｌｎｓ：ｍ＝ｈｔｔｐ：／　＾ｎ＾ｎⅣ．ｗ３．ｏｒｇ／１９９９／　ｘｈｔｍ１）／／使用ＸＨＴＭ［　

……／／然后在文档中就可以加入下面代　

码：　（ｍ－，ｍａｔｈ　ｘｍｌｎｓ＝“ｈｔｔｐ：／／、＾ｎ＾ｎⅣ．ｗ３．ｏｒｇ／１９９８／　Ｍａｔｈ／ＭａｔｈＭＬ”）　

（／ｍ：ｍａｔｈ）　

如果是脱机状态下，当前目录（或相对路径）应　

至少包含ＭａｔｈＭＬ．ｘｓｌ，ｐＭａｔｈＭＬ．ｘｓｌ和ｃｔｏｐ．ｘｓｌ等　

三个转换文件（其中ｐＭａｔｈＭＬｃｓｓ．ｘｓｌ并不是必须　

的），如果缺少了某个文件，对ＭａｔｈＭＬ的解析将失　

效。　（４）调用第三方软件自动生成ＭａｔｈＭｌ　语言　

数学表达式是非常复杂的，如前面提到的用　

ＭａｔｈＭＬ语言表达　所示，一个很简单的公式也　

将涉及许许多多的ＸＭＩ　的ｔ

ａｇ，所以直接书写　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　崔梦天等：基于ＭａｔｈＭＬ的在ｗｅｂ上表示和传榆数学公式的方法　・６９・　

ＸＭＬ源码几乎是不可能实际应用的。ＭａｔｈＴｙｐｅ是　

一套为ＭａｔｈＭＬ提供写作和编辑工具的Ｊａｖａ小程　

序。其基本界面是方程编辑器（ＥｑｕａｔｉｏｎＥｄｉｔｏｒ），其　

编辑数学公式的过程与Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｑｕａｔｉｏｎ大同小　

异，操作极为简单，可以直接复制到Ｗｅｂ中使用。　

这里，需要设置ｍａｔｈｔｙｐｅ生成的源码，使设置　

ｍ　ｎａｍｅｐｌａｃｅ。所有标签都改为在一个名字空间里，　

图１带有数学公式的网页自动调用公式插件的界面　

５　结束语　

本论文提出了基于ＭａｔｈＭＬ的Ｗｅｂ上数学公　

式的具体实现方法。该方法能解决基于图像处理所　

带来的问题，使数学内容和普通文本一样在浏览器　上显示出来，事实证明，该方法是先进的高效的　

Ｗｅｂ数学表达方法。　

参考文献　

［１］崔梦天．通用多媒体在线考试系统的研究与实现．硕士　这样才能让ＩＥ去启动Ｍａｔｈｔｙｐｅ。详细的说，就是　

把源码中的文件里所有（都改为ｍ：（文件开头的两　个＃ｉｎｃｌｕｄｅ语句中的不能改），把所有的（　改为　

（／ｍ：　

图１和图２分别为本人开发的在线考试系统中　

的两个界面。　

图２鼠标点网络页面试题中的数学公式时的界面　毕业论文．　［２］崔梦天，张世禄．基于分布式电子影像档案管理系统的　模式开发探讨［Ｊ］．情报杂志，２００５（１）：１８—２１．　［３］ＭａｔｈＭＬ　ｈｔｔｐ：／　Ⅳｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／Ｍａｔｈ　ｌ４］Ｈａｌｃ，Ｃｈｒｉｓ　Ｈｏｗｌｅｔ．Ｃｌｉｅｎｔ—Ｓｅｘｖｅｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，　［５］　［美］Ｄｉｄｉｅｒ　Ｍａｍ等著．李品等译．ＸＭＬ高级编程［Ｍ］．　北京：机械工业出版社。２００１．　［６］Ｘｕｅｈｏｎｇ　Ｌｉ，ＸＭＬ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｔｈｅｍａｔ．　ｉｃａｌＯｂｊｅｃｔｓ．　

Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｒｅｓｏｌｖｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ＭａｔｈＭＬ。——ｂａｓｅｄ　Ｗｅｂ　

ＣＵＩ　Ｍｅｎｇ—ｔｉａｎ　，ＺＨＡＯ　Ｈａｉ－ｊｕｎ２　

（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｐｏｓｔ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００６７，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｉｎａ　Ｗｅｓｔ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈｏｎｇ，６３７０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｗｅｂ　ａｔ　ｐｒｅ—　

ｓｅｎｔ，ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭａｔｈＭＬ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ’　

Ｓ　ｉｎｐｕｔ，ｄｉｓｐｌａｙ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｓｔｏｒｅ，ｐｕｂｌｉｓｈ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｏｎ．Ｗｅ　ｓｈｏｗ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　

ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｐｒｏｃｅ￣ｉｎｇ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｗｅｂ．　

合集下载

html 数学公式

html 数学公式

html 数学公式

HTML 数学公式的输入和显示一直是网页排版中的一个挑战。由于 HTML

本身并不支持数学公式的直接输入和渲染，我们需要借助一些额外的工具和技术来实现这一目标。

一种常见的方法是使用 MathJax 这样的 JavaScript 库。MathJax 是一个用于在网页上呈现数学公式的开源库，它支持 LaTeX 和其他数学标记语言的输入，并能够将这些语言转换为浏览器可以理解的格式。

MathJax 示例

使用 MathJax 来呈现的公式：\( a^2 + b^2 = c^2 \)

在这个例子中，我们首先在 部分引入了 MathJax 的 JavaScript

库。然后，在

标签中，我们使用了 LaTeX 的语法来输入数学公式。当浏览器加载这个页面时，MathJax 会自动将 LaTeX 代码转换为 HTML 和

CSS，以便在网页上正确显示。

需要注意的是，如果你想要在本地计算机上测试这个例子，你需要在本地安装 MathJax，并将

mathml 循环小数

mathml 循环小数

mathml 循环小数

MathML（Mathematical Markup Language）是一种用来描述数学公式和数学内容的标记语言，它可以帮助网页设计者在网页中精确地呈现数学公式和数学内容。在数学中，循环小数是一种特殊的小数形式，它的小数部分会无限地重复。

循环小数是一种有趣且常见的数学现象。当我们进行除法运算时，有些数的结果是无限循环小数。例如，当我们将1除以3时，结果是0.3333...，小数部分永远重复3。这种无限循环的小数可以用MathML来准确地表示出来。

在MathML中，循环小数可以通过使用重复标记来表示。例如，如果我们想表示0.3333...，可以使用如下的MathML代码：

0.

3

...

在这段代码中，0.表示小数点前的整数部分为0，表示重复的部分，3表示要重复的数字3，...表示重复的部分。 除了表示循环小数，MathML还可以帮助我们进行数学运算和公式的显示。例如，我们可以使用MathML来表示复杂的数学公式，如三角函数、积分、求和等。这对于数学教学、科研和在线数学学习平台来说非常有用。

总的来说，MathML是一种强大的数学标记语言，可以帮助我们精确地呈现数学公式和数学内容，包括循环小数。它在数学教学和科研领域有着重要的应用价值，帮助人们更好地理解和应用数学知识。通过学习和掌握MathML，我们可以更好地展示数学公式，提升数学学习和研究的效率和质量。

MathML在网络教学中的应用研究

MathML在网络教学中的应用研究

1引言随着信息技术、特别是网络技术和多媒体技术的发展,以网上交互式学习为主要特点的现代远程教育飞速发展,已成为我国教育的重要组成部分.在网络教学中,特别是在数学、物理等专业课程中,很多场合都不可避免的涉及到专业符号的编辑、存储和再现的问题.比如在线辅导、在线考试、聊天室、BBS论坛等环节,不仅仅需要输入简单文本,很多内容都需要输入公式.在网络教学中,原来公式设计一般是采用图形的方式[1].但随着XML技术的出现,特别是MathML使这个问题得到了较好的解决,这里提供一种利用MathML语言实现高效的公式建立、编辑、存储和再现的方案.2MathML语言简介MathML(MathematicalMarkupLanguage)是在W3C数学工作组的具体组织下产生的,作为XML定义的一种应用,它是用标记的形式来表示数学表达式.通过用MathML形式描述数学表达式,不仅可以明确地表达数学内容,而且可以在Web的其它应用程序中实现再利用和转换.MathML标记的递归性和树状结构使得它在计算机程序的实现上更方便、简单.MathML使用文本的形式来描述数学表达式的树形结构,从而克服了传统的Web中使用图片表达数学公式的缺点.[2]MathML类似HTML,它的标记语言包括两部分:内容标记ContentMarkup,用来作为数学表达式的基本的数学结构编码;表现标记PresentationMarkup,它关注数学公式的表现,而不关注其语义.[3]例如,对于公式:E=Fq0,写成的含MathML的网页代码为:E=<><>F<><>q03构建基于MathML的在线公式编辑平台基于MathML的数学公式的实现技术,实际上是通过构建HTML+MathML平台来实现的.其系统功能实现结构如图1所示.

MathML代码编辑和显示可以通过WebEQ开发包完成.WebEQ开发包提供了编辑动态数学应用程序和MathML代码的Java工具和相关组件.其中InputControl组件是一个JavaApplet,提供在网页中的嵌入式公式编辑器,能将方程式以文本的形式发送并存储到Web服务器,对多种Web浏览器提供跨平台支持.ViewerControl组件主要是用来控制MathML代码在各种浏览器上的显示.[4]这个方案可以解决以下几个关键问题:(1)支持各种通用浏览器和应用平台,能够实现跨平台工作.Internet连接了不同类型的客户端,包括不同的浏览器,如NetScape,IE,Opera等,也包括不同的操作系统,如Unix,Windows等.实现跨平台工作可以方便地应用在各种不同的应用环境.(2)支持在线的公式编辑.方案采用基于WEB的浏览器/服务器(B/S)架构,整个公式资源的制作和使用都通过浏览器平台来实现提供多个层次的数学信息处理的功能,其中MathML在网络教学中的应用研究

基于javascript的html+mathml通用方案的设计与实现

基于javascript的html+mathml通用方案的设计与实现

- 1 - 基于javascript的html＋mathml通用方案的设计与实现

近年来，互联网技术发展迅速，人们越来越依赖互联网，内容的多样性也越来越丰富。然而，一些特定的、比较特殊的内容，例如数学公式、图形以及多媒体音频、视频等等，总是会遇到一些技术挑战。这些技术挑战，导致了因为部分内容无法在传统的网页浏览器上正常显示。

考虑到这种情况，很多开发者都在寻求一种能够解决这些问题的通用解决方案。这种通用方案，不仅能够解决特殊内容无法正常显示的问题，而且还能够使多种类型的内容在任何浏览器上正常显示，从而使得复杂公式以及多媒体文件在所有设备上都可以正常显示。

本文旨在通过综合讨论基于JavaScript的HTML＋MathML通用方案的设计与实现，使得特殊内容在所有浏览器上正常显示。首先，本文将会介绍MathML，MathML是一种XML用来描述数学内容的标准，是一种XML专门用于表达数学表达式的语言类型，可以用来描述复杂的数学公式。其次，本文将讨论基于JavaScript的HTML＋MathML通用方案。HTML＋MathML通用方案是一种利用JavaScript来解析HTML＋MathML的通用方案，可以解决复杂数学公式无法在传统的Web浏览器上显示的问题。最后，本文将讨论该方案的实现过程以及所面临的技术挑战。

首先要讨论即MathML，MathML（Mathematical Markup Language）是一种XML用来描述数学内容的标准，它是一种XML专门用于表达数学表达式的语言类型，可以用来描述复杂的数学公式，而且比使用传 - 2 - 统字符描述更加简洁、易懂。MathML可以在任何XML文档中使用，并且可以与CSS或者JavaScript集成，作为一种标准，MathML能为数学表达式提供端对端的解决方案。

接下来要讨论的是基于JavaScript的HTML＋MathML通用方案，该方案是由一个特定的JavaScript库，即MathJax，来实现的。MathJax由一组脚本（或者说是一个客户端库）组成，它收集、解析和转换MathML，并且最终将MathML转化为更加广泛的HTML格式。这种实现方式的优势在于，只要通过在HTML文件中引用MathJax库，就可以在所有主流浏览器上同步显示数学公式。