Web Services in interaktiven mathematischen Dokumenten

Einführung Architektur Web Services Schluss

Web Services in interaktiven mathematischenDokumenten

Doktorandenforum Natur+Wissenschaft

Christoph Lange

Jacobs University Bremen

4. April 2009

Ch. Lange (Jacobs University) Web Services in interaktiven mathematischen Dokumenten 4. April 2009 1

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http://www.jacobs-university.de



println("Hello, World!\n");

Christoph Lange, Informatik, JacobsUniversity BremenFachgebiet: Semantic Web, MathematicalKnowledge Management (Verbindung vonbeidem)Stadium: Bausteine zu Ende führen,zusammensetzen, Doktorarbeit aufschreibenVortragsthema: Ein Baustein


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Interaktive Dokumente

Mathematik überall, aber nichtinteraktiv!


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Mathematische Web Services

Es gibt Web Services, die . . .Dokumente flexibel an unterschiedliche Zielgruppen anpassenLösungen des Anwenders für Aufgaben überprüfenAusdrücke auswerten, Probleme lösen

Nichts Neues, aber gibt es das auch in Dokumenten?

Manchmal, aber nicht leicht einzubinden; meist nur im eigenenSystem nutzbar


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Das (nicht mathematische) Web 2.0

Craig’s List

+

Google Maps

Housingmaps (Mashup)


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Eine Architektur für interaktive Dokumente

integrated backend or independent web services

XHTML+MathML+OpenMath, JavaScript

GUI

menu

mouse

actionobjects Services

foldinglayers

keybddefinitionlookup

notationselection

elision unitconversion

unitconverter

contentdictionaries

notationcollection

renderer

initially generates

Document

Client Modules

Web Services

http://jomdoc.omdoc.org/wiki/JOBAD


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Ein Dokumentenformat, das Interaktion ermöglicht

Mathematisches Markup im Web (MathML & co.):Semantik PräsentationWie sieht die Formel aus? Was bedeutet sie?“Große Klammer auf, oben n, un-ten k , große Klammer zu”

“Binomialkoeffizient ‘n über k”


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Umschalten zwischen alternativen Anzeigen

<OMATTR><OMATP>

<OMS cd=" f o l d i n g "name="abbrev "/>

Epot(R)</OMATP>−e2

4πε0R/2</OMATTR>

darstellen als<mact ion a c t i o n t y p e="abbrev "

s e l e c t i o n ="1">−e2

4πε0R/2Epot(R)

</maction>

Hier: vom Autor vorbereitet. Aber auch: Subterme ein-/ausfaltensowie Undo/Redo für andere Dienste


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Querverbundenes “Parallel Markup”

<semantics><mrow xref="#E"><mi xref="#E.1">a</mi><mo xref="#E.0">+</mo><mrow xref="#E.2">

<msup xref="#E.2.1">

<mi xref="#E.2.1.1">b</mi>

<mn xref="#E.2.1.2">2</mn>

</msup>

<mo xref="#E.2.0">⁢



</mo>

<mi xref="#E.2.2">c</mi>

</mrow><mo xref="#E.0">+</mo><mi xref="#E.3">d</mi>

</mrow>

−→

<annotation-xml encoding="OpenMath"><OMA id="E"><OMS cd="arith1" name="plus"id="E.0"/>

<OMV name="a" id="E.1"/><OMA id="E.2">

<OMS cd="arith1" name="times"

id="E.2.0"/>

<OMA id="E.2.1">

<OMS cd="arith1" name="power"

id="E.2.1.0"/>

<OMV name="b" id="E.2.1.1"/>

<OMI id="E.2.1.2">2</OMI>

</OMA>

<OMV name="c" id="E.2.2"/>

</OMA><OMV name="d" id="E.3"/>

</OMA></annotation-xml>

</semantics>Ch. Lange (Jacobs University) Web Services in interaktiven mathematischen Dokumenten 4. April 2009 9

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Leichtgewichtige Annotationen für flexiblesEin-/Ausblenden

Allgemein: Information weglassen, die den Leser verwirrt, oderdie nicht aufs Papier passtSpeziell: Redundante Klammern um stark bindende OperatorenWas, wenn der Leser neue Operatoren gerade erst lernt?⇒ Klammern interaktiv machen!

5 · (x + y)n+3 ≤ (a · b)! ∨ ¬p ∧ ¬(q ≤ π)


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5 · (x + y)n+3 ≤ (a · b)! ∨ (¬p ∧ ¬(q ≤ π))


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(5 · (x + y)n+3) ≤ (a · b)! ∨ (¬p ∧ ¬(q ≤ π))


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(5 · (x + y)n+3) ≤ ((a · b)!)∨ ((¬p)∧ (¬(q ≤ π)))


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((5·(x +y)n+3) ≤ ((a ·b)!))∨((¬p)∧(¬(q ≤ π)))


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((5·(x+y)(n+3)) ≤ ((a·b)!))∨((¬p)∧(¬(q ≤ π)))


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Web Services integrierenNicht auf ein Muster festgelegt (REST bzw. XML-RPC bzw.SOAP), kein fester Satz von Web ServicesDer Server, von dem ein Dokument kommt, kümmert sichdarum . . .

vorhandene Services anzupreisen. . . und den nötigen JavaScript-Code gleich zum Client zuschicken

<s c r i p t s rc=" . . / s c r i p t s / jobad . j s "/><s c r i p t type=" t e x t / j a v a s c r i p t ">j o b a d I n i t ( " contextmenu " ) ;j o b a d I n i t ( " e l i s i o n " ) ;j o b a d I n i t ( " d e f i n i t i o n −l ookup " , " Look up d e f i n i t i o n " ,

" h t tp : // jobad . mathweb . org / backend ? a c t i o n=d e f i n i t i o n −l ookup &cdbase=$cdbase&cd=$cd&name=$name" ) ;</ s c r i p t>


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Rendering

Hintergrund: Funktional/strukturelle Repräsentationmathematischer Formeln in der Datenbank, aber der Mensch willsie lesen könnenEin extra Dienst?! – Das will man doch immer haben!Ist aber Voraussetzung, um Ausgaben anderer Web Serviceslesbar zu machen!

<OMA><OMS cd="combinat1 "

name="b i n om i a l "/><OMV name="n"/><OMV name="k"/>

</OMA>

(nk), oder Cn

k , Ckn


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Definitionen nachschlagen

Eingabe: Name eines Symbols; Ausgabe: dessen Definition (insemantischem Markup, oder gerendert)

Alternative: Expansion an Ort und Stelle (geht nicht immer)


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Einheiten-Umrechnung

Einheiten in semantischem Markup: Zahlen, mit“Einheiten-Symbolen” multipliziert(oder komplexere Verknüpfungen von Einheiten-Symbolen, ggf. mitPräfix)<OMA>

<OMS cd="arith1" name="times"/><OMI>1</OMI><OMS cd="units_metric1" name="metre"/>

</OMA>

Einen Web Service dafür gibt es:Eingabe: ausgewählter Ausdruck, Zieleinheit; Ausgabe:konvertierter Ausdruck (gerendert)


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Integrierte BackendsTheorie: Alle Services separat (sauberes Modell)Praxis: Mehrere Services in integriertem Backend (effizienterbzgl. Platz und Zeit)Wir entwickeln solche Backends (z. B. mein semantisches WikiSWiM: http://wiki.openmath.org → letztesDoktorandenforum)


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http://wiki.openmath.org


Schluss

1 Architektur für interaktive mathematische Dokumente2 Leser kann Aussehen interaktiv anpassen3 Dokument interagiert mit Web Services4 Wissensrepräsentation holt das Letzte aus MathML heraus5 Kernsystem mit einigen Diensten; Server kann weitere anpreisen6 Probiert die Demos unter

http://jomdoc.omdoc.org/wiki/JOBAD aus!


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ZukunftWas wir sonst noch planen:

Notations-Auswahl (·/×/unsichtbar,(

nk

)/Cn

k , Ckn )

Führungen (erweitertes Nachschlagen)Suche diese oder ähnliche Formeln im Web(→ http://search.mathweb.org)Links ins Web (z. B. Wikipedia)Größere Strukturen als Formeln interaktiv machen:Beweisschritte, rhetorische StrukturenAnpassungen speichern (und später wieder abrufen)Eure Ideen?

Diskussion:EvaluationForschungsleistung in betreuter Bachelor-Arbeit


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Technology

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