一種數(shù)學公式搜索方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及搜索引擎領域，具體涉及一種數(shù)學公式搜索方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著互聯(lián)網應用的發(fā)展、以及各種類型的數(shù)字化內容(文本、圖片、音頻和視頻等)以指數(shù)級的形式呈現(xiàn)出爆炸性的增長，如何根據(jù)用戶的輸入在海量信息中準確地查找相關內容，是一個非?；A而又具有重大意義的技術挑戰(zhàn)。目前，以Google、百度等為代表的通用搜索引擎在一定程度上已經較好地解決了這一難題。
[0003]然而以通用搜索引擎為代表及其他基于傳統(tǒng)的文本檢索系統(tǒng)的軟件、網絡應用等，在針對各類數(shù)理化公式及其他符號(如五線譜、化學分子式等)的搜索上仍然具有很大的局限性，從而在理科教育、科研工程甚至其他方面無法滿足用戶的搜索需求?，F(xiàn)有技術中所常用的數(shù)學搜索系統(tǒng)主要有利用文本信息檢索系統(tǒng)對數(shù)學關鍵詞搜索和對數(shù)學公式等內容進行粗粒度搜索。其中利用文本信息檢索系統(tǒng)對數(shù)學關鍵詞搜索是一種基于數(shù)學術語元數(shù)據(jù)搜索，可以實現(xiàn)對數(shù)學內容進行粗粒度搜索，這種方法無需考慮數(shù)學搜索與通用搜索的區(qū)別。這種方法通常可以同時支持文本搜索和數(shù)學公式搜索。但是不支持更高級別的數(shù)學搜索，比如要搜索a2+c = 2a，其中a可以是任意相同的表達式，這種查詢就不能執(zhí)行。這種方法最大的優(yōu)勢在于依賴一種已存在的成熟技術，但是它沒有完全支持面向數(shù)學公式的查詢。另一種相似的思想是依靠基于XML的XQuery搜索引擎。這兩種方法的優(yōu)勢在于都依靠一種已存在的技術，但是它們都沒有提供完全面向數(shù)學的搜索方法。
[0004]對數(shù)學公式等內容進行細粒度搜索，對數(shù)學公式的整體及部分具有一定語法結構和語義的子公式建立索引并進行搜索，這種方法比文本信息檢索系統(tǒng)具有更強大的功能，并且更加高效。比如將模式匹配應用到基礎編程語言中，在數(shù)據(jù)庫中搜索數(shù)學內容并從中搜集到結構化元數(shù)據(jù)以進行有效檢索。具體而言，現(xiàn)有技術中所使用的兩種數(shù)學公式搜索方法的局限性主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
[0005]1.輸入障礙
[0006]對于一些簡單的如數(shù)學公式y(tǒng) = 3x+5之類的公式化數(shù)據(jù)，用戶可以通過鍵盤直接輸入；而對于諸如這類結構性并不算復雜的公式如何準確進行輸入，則缺乏統(tǒng)一的標準。具有一定數(shù)學和計算機語言知識背景的專業(yè)人士可能會輸入l/sqrt(x)、l/sqrt{x}或一種出版行業(yè)通用的編輯排版的LaTeX語言的標準表達式\frac{l} {\sqrt {x}}，甚至不規(guī)則的近似輸入I/ V X以V代替根號。但對于結構更為復雜的微積分表達式，例如則令用戶捉襟見肘、根本無法輸入，即使近似輸入來表達積分區(qū)間也幾乎不可能。
[0007]2.搜索結果的準確度和相關性
[0008]現(xiàn)有基于文本的搜索引擎都只能單一的搜到公式，其原理介紹以及應用案例等，都需要重新去查詢，這無疑增加了用戶的工作量。

【發(fā)明內容】

[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)學公式搜索方法及裝置。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0011 ] 一種數(shù)學公式搜索裝置，包括
[0012]公式數(shù)據(jù)庫，用于儲存各類公式數(shù)據(jù)以及每個公式對應的解釋和應用案例數(shù)據(jù)；
[0013]數(shù)據(jù)庫更新模塊，用于通過3G網絡、W1-Fi網絡方式更新公式數(shù)據(jù)庫；
[0014]人機操作模塊，包括鍵盤輸入模塊、手寫輸入模塊以及語音輸入模塊，用于輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；同時還用于輸入信息調用命令；
[0015]中央處理器，用于對輸入的數(shù)學公式按規(guī)則建立索引；根據(jù)信息調用命令，從公式數(shù)據(jù)庫中調用人們所需的數(shù)據(jù)信息，并用于添加用戶、刪除用戶、密碼修改、權限管理；
[0016]數(shù)據(jù)處理器，用于將接收的輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索豐吳塊；
[0017]檢索模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理器發(fā)來的文本數(shù)據(jù)，將文本數(shù)據(jù)與公式數(shù)據(jù)庫中的公式數(shù)據(jù)進行類似度對比，并將比對結果按照相似度進行升序或降序排序后，發(fā)送給液晶顯不屏;
[0018]液晶顯示屏，用于顯示檢索模塊的檢索結果；
[0019]語音單元，用于語音播放檢索模塊的檢索結果。
[0020]優(yōu)選的，還包括語言單元，用于選擇不同的播放語種。
[0021]優(yōu)選的，還包括資源共享模塊，用于下載檢索結果。
[0022]優(yōu)選的，所述語音輸入模塊采用麥克風。
[0023]優(yōu)選的，所述各類公式數(shù)據(jù)包括但不限于數(shù)學公式、物理公式、化學結構式、化學反應式、函數(shù)圖形、五線譜、棋譜。
[0024]優(yōu)選的，所述檢索模塊中還包括一網絡爬蟲進程，用于在網絡中查找與公式相關的網頁或文檔。
[0025]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種數(shù)學公式搜索方法，包括如下步驟:
[0026]S1、通過人機操作模塊輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；
[0027]S2、數(shù)據(jù)處理器接收輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索模塊；
[0028]S3、檢索模塊接收數(shù)據(jù)后，進行相似度對比，將對比結果進行排序后發(fā)送到液晶顯示屏；
[0029]S4、輸出查詢結果。
[0030]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031]可以根據(jù)不同的公式選擇不同的輸入模式，檢索過程簡單快速，在得到檢索結果時，可以得到該公式的原理介紹以及應用案例等數(shù)據(jù)，減省了用戶的時間，使用方便。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實施例一種數(shù)學公式搜索方法的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)學公式搜索裝置，包括
[0035]公式數(shù)據(jù)庫，用于儲存各類公式數(shù)據(jù)以及每個公式對應的解釋和應用案例數(shù)據(jù)；
[0036]數(shù)據(jù)庫更新模塊，用于通過3G網絡、W1-Fi網絡方式更新公式數(shù)據(jù)庫；
[0037]人機操作模塊，包括鍵盤輸入模塊、手寫輸入模塊以及語音輸入模塊，用于輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；同時還用于輸入信息調用命令；
[0038]中央處理器，用于對輸入的數(shù)學公式按規(guī)則建立索引；根據(jù)信息調用命令，從公式數(shù)據(jù)庫中調用人們所需的數(shù)據(jù)信息，并用于添加用戶、刪除用戶、密碼修改、權限管理；
[0039]數(shù)據(jù)處理器，用于將接收的輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索豐吳塊；
[0040]檢索模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理器發(fā)來的文本數(shù)據(jù)，將文本數(shù)據(jù)與公式數(shù)據(jù)庫中的公式數(shù)據(jù)進行類似度對比，并將比對結果按照相似度進行升序或降序排序后，發(fā)送給液晶顯不屏;
[0041]液晶顯示屏，用于顯示檢索模塊的檢索結果；
[0042]語音單元，用于語音播放檢索模塊的檢索結果。
[0043]優(yōu)選的，還包括語言單元，用于選擇不同的播放語種。
[0044]優(yōu)選的，還包括資源共享模塊，用于下載檢索結果。
[0045]優(yōu)選的，所述語音輸入模塊采用麥克風。
[0046]優(yōu)選的，所述各類公式數(shù)據(jù)包括但不限于數(shù)學公式、物理公式、化學結構式、化學反應式、函數(shù)圖形、五線譜、棋譜。
[0047]優(yōu)選的，所述檢索模塊中還包括一網絡爬蟲進程，用于在網絡中查找與公式相關的網頁或文檔。
[0048]本發(fā)明實施例還提供了一種數(shù)學公式搜索方法，包括如下步驟:
[0049]S1、通過人機操作模塊輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；
[0050]S2、數(shù)據(jù)處理器接收輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索模塊；
[0051]S3、檢索模塊接收數(shù)據(jù)后，進行相似度對比，將對比結果進行排序后發(fā)送到液晶顯示屏；
[0052]S4、輸出查詢結果
[0053]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，包括 公式數(shù)據(jù)庫，用于儲存各類公式數(shù)據(jù)以及每個公式對應的解釋和應用案例數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)庫更新模塊，用于通過3G網絡、W1-Fi網絡方式更新公式數(shù)據(jù)庫； 人機操作模塊，包括鍵盤輸入模塊、手寫輸入模塊以及語音輸入模塊，用于輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；同時還用于輸入信息調用命令； 中央處理器，用于對輸入的數(shù)學公式按規(guī)則建立索引；根據(jù)信息調用命令，從公式數(shù)據(jù)庫中調用人們所需的數(shù)據(jù)信息，并用于添加用戶、刪除用戶、密碼修改、權限管理； 數(shù)據(jù)處理器，用于將接收的輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索模塊； 檢索模塊，用于接收數(shù)據(jù)處理器發(fā)來的文本數(shù)據(jù)，將文本數(shù)據(jù)與公式數(shù)據(jù)庫中的公式數(shù)據(jù)進行類似度對比，并將比對結果按照相似度進行升序或降序排序后，發(fā)送給液晶顯示屏； 液晶顯示屏，用于顯示檢索模塊的檢索結果； 語音單元，用于語音播放檢索模塊的檢索結果。2.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，還包括語言單元，用于選擇不同的播放語種。3.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，還包括資源共享模塊，用于下載檢索結果。4.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，所述語音輸入模塊采用麥克風。5.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，所述各類公式數(shù)據(jù)包括但不限于數(shù)學公式、物理公式、化學結構式、化學反應式、函數(shù)圖形、五線譜、棋譜。6.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)學公式搜索裝置，其特征在于，所述檢索模塊中還包括一網絡爬蟲進程，用于在網絡中查找與公式相關的網頁或文檔。7.一種數(shù)學公式搜索方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、通過人機操作模塊輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器； S2、數(shù)據(jù)處理器接收輸入的數(shù)學公式，并將其轉換為文本數(shù)據(jù)，發(fā)送到檢索模塊； S3、檢索模塊接收數(shù)據(jù)后，進行相似度對比，將對比結果進行排序后發(fā)送到液晶顯示屏； S4、輸出查詢結果。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)學公式搜索方法及裝置，該裝置包括公式數(shù)據(jù)庫，用于儲存各類公式數(shù)據(jù)以及每個公式對應的解釋和應用案例數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫更新模塊，用于通過3G網絡、Wi-Fi網絡方式更新公式數(shù)據(jù)庫；人機操作模塊，用于輸入需要查詢的數(shù)學公式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器；同時還用于輸入信息調用命令；中央處理器，用于對輸入的數(shù)學公式按規(guī)則建立索引；根據(jù)信息調用命令，從公式數(shù)據(jù)庫中調用人們所需的數(shù)據(jù)信息，并用于添加用戶、刪除用戶、密碼修改、權限管理；檢索模塊。本發(fā)明可以根據(jù)不同的公式選擇不同的輸入模式，檢索過程簡單快速，在得到檢索結果時，可以得到該公式的原理介紹以及應用案例等數(shù)據(jù)，減省了用戶的時間，使用方便。
【IPC分類】G06F17/30
【公開號】CN104933181
【申請?zhí)枴緾N201510383499
【發(fā)明人】薛春善, 田沖, 陳勁松
【申請人】周口師范學院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月1日