为盲人学生创建学习资源 _学生

到目前为止，用于数学和科学的盲文教科书价格昂贵，需要付出巨大的努力来制作。一组研究人员开发了一种创建盲文教科书的简单方法，最初的重点是数学教科书。新的创作系统使这一过程成为可能，它充当教科书格式的通用翻译器，并结合了将数学放入网页的标准方法的增强功能。在现有系统的基础上建立新的工作将确保盲文教科书的制作变得容易、便宜和受欢迎。

马里兰道森大学荣誉教授玛莎西格尔说：这个项目是关于公平平等地获取知识。西格尔遇到了一个盲人学生，他需要一本必修的统计学教科书。这本书井然有序，但花了六个月的时间准备，大大耽误了学生的学习。美国国家安全局退休数学家西格尔和阿尔马内基曾经担任美国盲人联合会的高级STEM顾问，他们自己也是盲人，所以他们决定对此做点什么。

阿列克谢科列斯尼科夫说：考虑到今天可用的惊人技术，我们认为将现有工具结合成一个自动化过程将是容易的。2018年夏天，陶森大学西格尔的同事科列斯尼科夫被招募加入该项目。过程的自动化是关键，因为目前盲文书籍是由熟练的技术人员从印刷版本重写而来的，这涉及到大量的时间和成本。转换单词很容易：盲文只是另一个字母。难的部分是用非视觉的方式传达书的结构，转换数学公式，转换图表。

在美国数学研究所的帮助下，通过其在数学研究和数学教育方面的联系，于2019年1月建立了一个问题解决合作关系。

美国国家科学基金会数学科学部高级顾问亨利沃查尔(HenryWochar)说：与视障学生一起工作的数学教师知道他们面临的独特挑战。通过开发一种自动创建盲文数学教科书的方法，该项目使数学更容易使用，从而促进了国家科学基金会扩大参与国家科学事业的目标。

在制作盲文版教科书时，有三个主要问题需要解决。首先是整体结构。典型的教科书使用视觉线索来指示章节、章节、标题和其他地标。在盲文中，所有的字母都有相同的大小和形状，所以这些结构元素用特殊的符号来描述。其他关键问题是准确传达复杂的数学公式，并提供一种非可视化的方式来表示图形和图表。

第一个问题是由华盛顿普吉特湾大学数学教授团队成员罗布比泽开发的系统解决的。Beezer认为这份工作是他多年梦想的自然延伸。我们正在开发教材编写系统，可以自动生成印刷版和在线、EPUB、Jupyter等多种格式。我们的口头禅是写一次就在任何地方读。Beezer在其系统中添加了盲文作为输出格式，这被称为托辞。大约有100本书是用托辞写成的，现在都可以转换成盲文。

数学公式由内梅特盲文代码表示，该代码最初是由盲人数学家亚伯拉罕内梅特在20世纪50年代开发的。这个项目中的Nemeth盲文是由MathJax制作的，MathJax是一个在网页上显示数学公式的标准软件包。伯明翰大学计算机科学学院的团队成员VolkerSorge指出，我们在让MathJax在Web上生成可访问的数学内容方面取得了巨大进展，因此转换为盲文是这项工作的自然延伸。Sorge是MathJax联盟成员，也是唯一的语音规则引擎开发者，语音规则引擎是Nemeth翻译的核心，在MathJax等在线工具中提供辅助功能。

该项目的共同负责人阿尔马内基评论说：一些人错误地认为在线版本和屏幕阅读器已经消除了对盲文的需求。远见学习者需要花时间盯着公式，回顾和比较不同的部分。同样，盲文公式可以让人触摸和比较各种作品。盲人读者让电脑告诉你一个公式是不够的，对于有眼力的读者来说绰绰有余。

【为盲人学生创建学习资源】 视障学生同时获得印刷盲文和在线版本将特别有用。

图形和图表仍然是非视觉表现的独特挑战。触觉图形中显示信息的常用工具不多，比如颜色、线条粗细、阴影等。我们指尖的分辨率比眼睛的分辨率低很多，所以图像的尺寸一定要大一些。图片中包含的标签必须转换成盲文并放置，以免干扰绘制的线条。显示三维形状的图形在触觉格式中特别难阅读。正在进行的工作将使图像转换成触觉图形的过程自动化。

这项工作是创建高质量免费教科书的持续努力的一部分。除了传统的PDF和印刷版之外，很多用托辞编写的教科书都可以免费获得互动性很强的网络版。自动生成盲文作为附加格式将使盲人学生能够使用这些廉价的教科书。

该小组已开始与专业组织讨论将盲文输出纳入其出版物的制作系统。

这项工作的细节将于2020年1月16日在科罗拉多州丹佛市举行的联合数学会议上分三次宣布。

更多的信息：

组件由借口创作系统处理。华盛顿普吉特湾大学的数学教授罗布比泽是托辞的发明者，他还开发了这个项目所需的托辞增强功能。

盲文中的数学公式由MathJax处理，该系统最初是为了在网页上显示数学公式而设计的。沃尔索格是英国伯明翰大学计算机科学学院科学文献分析的读者。他是MathJax增加辅助功能的主要开发者，包括最近生产的Nemeth盲文增强版。

生成触觉图像是制作盲文教科书时最困难的问题。马里兰道森大学的数学教授阿克塞科列斯尼科夫是这个项目中图像处理的主要开发者。正在进行的工作，包括2020年8月在美国数学研究所举行的工作。

研讨会，将创造描述图像的新方法，以实现非视觉表示的自动化。