技术摘要：
本发明提供了智能化公式在线编辑系统与方法，该智能化公式在线编辑系统与方法有别于现有技术直接以公式编辑界面作为编辑媒介，其通过构建公式编辑元素数据库和语音识别的形式来对不同的编辑元素进行组合编辑，这样公式编辑者只需要以语音的形式就能够灵活地和快速地进  全部
背景技术：
在教学过程、特别是理科相关学科的教学过程会涉及大量的公式编辑处理程序， 其中一些公式的数学形式和结构较为复杂并且还会使用大量不同的公式符号和高级运算 程式，这就需要使用者具备一定的相关知识储备才能够快速地和准确地进行相应的公式编 辑操作。在实际操作过程中，现有技术的公式编辑模式都只是在相应的公式编辑界面上提 供不同类型的公式符号，使用者再在该公式编辑界面上逐一地选择合适的公式符号来组成 所需要的公式，但是这种公式编辑方式不仅编辑效率低下和容易出现编辑错误，并且还不 便于在编辑错误的情况下及时地和快速地进行编辑纠错，这严重地降低公式编辑的质量和 正确性。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供智能化公式在线编辑系统与方法，该智能 化公式在线编辑系统与方法通过构建包括不同学科的公式符号与公式运算模式的公式编 辑元素数据库并进行编辑元素的标定，并对公式编辑者发出的语音指令的语音识别结构选 择对应的编辑元素，再将选择的编辑元素进行可视化显示和可撤回形式的组合编辑，最后 对组合编辑得到的公式结果进行规范化处理，以此得到最终的公式结果；可见，该智能化公 式在线编辑系统与方法有别于现有技术直接以公式编辑界面作为编辑媒介，其通过构建公 式编辑元素数据库和语音识别的形式来对不同的编辑元素进行组合编辑，这样公式编辑者 只需要以语音的形式就能够灵活地和快速地进行公式编辑，从而优化公式编辑的效率和降 低公式编辑的操作繁复性；此外，该系统与方法还能够以可视化显示和可撤回编辑的形式 来实时地进行公式编辑，这样能够有效地降低出现人为错误的概率，并且该能够借助后续 规范化处理的方式进一步提高公式编辑的准确性。 本发明提供智能化公式在线编辑系统，其特征在于： 所述智能化公式在线编辑系统包括公式编辑元素数据库形成与加工模块、公式编 辑元素选择模块、组合编辑执行模块和公式规范化处理模块；其中， 所述公式编辑元素数据库形成与加工模块用于构建关于不同学科的公式符号与 公式运算模式的公式编辑元素数据库，并对所述公式编辑元素数据库进行编辑元素标定； 所述公式编辑元素选择模块用于根据来自公式编辑者的语音指令的语音识别结 果，从所述公式编辑元素数据库中选择对应的编辑元素； 所述组合编辑执行模块用于将所述选择的编辑元素进行可视化显示，并在相应编 辑界面上对所述编辑元素进行可撤回形式的组合编辑； 所述公式规范化处理模块用于对所述组合编辑得到的公式结果进行规范化处理， 以此形成最终的公式结果； 6 CN 111610948 A 说　明　书 2/10 页 进一步，所述公式编辑元素数据库形成与加工模块包括公式相关原始数据集合形 成子模块、公式编辑元素数据库构建子模块和公式编辑元素标定子模块；其中， 所述公式相关原始数据集合形成子模块用于从预设学科教育大数据库中获取关 于不同学科对应的中文形式和外文形式的公式符号与公式运算模式的原始数据集合； 所述公式编辑元素数据库构建子模块用于在所述原始数据集合中的每一数据项 对应的实际使用频率值低于预设使用频率阈值时，将相应的数据项删除，以此将所述原始 数据集合更新为所述公式编辑元素数据库； 所述公式编辑元素标定子模块用于对所述公式编辑元素数据库中的每一项元素 数据进行元素使用领域和/或元素使用条件的标定； 进一步，所述公式编辑元素选择模块包括语音识别子模块、公式编辑相关指令码 提取子模块和公式编辑元素确定子模块；其中， 所述语音识别子模块用于对所述语音指令进行语音识别，以此获得与所述语音指 令相对应的文本指令； 所述公式编辑相关指令码提取子模块用于从所述文本指令中提取对应的公式编 辑相关指令码； 所述公式编辑元素确定子模块用于从所述公式编辑元素数据库中选择与所述公 式编辑相关指令码、在所述标定的元素使用领域和/或元素使用条件上相匹配的编辑元素； 进一步，所述组合编辑执行模块包括可视化显示子模块、编辑界面运行子模块和 撤回处理子模块；其中， 所述可视化显示子模块用于将所述选择的编辑元素按照其自身与当前公式编辑 操作的编辑顺序进行可视化排列显示； 所述编辑界面运行子模块用于根据所述语音识别的结果，将所述选择的编辑元素 在所述编辑界面上进行组合编辑； 所述撤回处理子模块用于在所述组合编辑过程中，根据对所述公式编辑者的实时 语音指令的语音识别结果，对所述组合编辑进行选择性撤回处理； 进一步，所述公式规范化处理模块包括公式检查子模块和规范化执行子模块；其 中， 所述公式检查子模块用于对所述组合编辑得到的公式结果进行关于数学运算逻 辑、符号拼写错误和公式语法中至少一者的检查； 所述规范化执行子模块用于根据所述检查的结果，对所述公式结果进行相应的规 范化处理，以此形成最终的公式结果。 本发明还提供智能化公式在线编辑方法，其特征在于，所述智能化公式在线编辑 方法包括如下步骤： 步骤S1，构建关于不同学科的公式符号与公式运算模式的公式编辑元素数据库， 并对所述公式编辑元素数据库进行编辑元素标定； 步骤S2，采集公式编辑者的语音指令，并对所述语音指令进行语音识别，以此从所 述公式编辑元素数据库中选择对应的编辑元素； 步骤S3，将所述选择的编辑元素进行可视化显示，并在相应编辑界面上对所述编 辑元素进行可撤回形式的组合编辑； 7 CN 111610948 A 说　明　书 3/10 页 步骤S4，对所述组合编辑得到的公式结果进行规范化处理，以此形成最终的公式 结果； 进一步，在所述步骤S1中，构建关于不同学科的公式符号与公式运算模式的公式 编辑元素数据库，并对所述公式编辑元素数据库进行编辑元素标定具体包括， 步骤S101，从预设学科教育大数据库中获取关于不同学科对应的中文形式和外文 形式的公式符号与公式运算模式的原始数据集合； 步骤S102，获取所述原始数据集合中的每一数据项对应的实际使用频率值，并将 实际使用频率值低于预设使用频率阈值的数据项删除，以此将所述原始数据集合更新为所 述公式编辑元素数据库； 步骤S103，对所述公式编辑元素数据库中的每一项元素数据进行元素使用领域 和/或元素使用条件的标定，并利用下面公式(1)获得所述公式编辑元素数据库中的每一项 元素数据在元素使用领域和/或元素使用条件下的标定值 在上述公式(1)中， 表示所述公式编辑元素数据库中的第i个元素数据在第j个 元素使用领域和/或第j个元素使用条件下的标定值，n表示所述公式编辑元素数据库中的 所有元素数据的总个数,m表示所述元素使用领域和/或元素使用条件的总个数，Cj表示在 第j个元素使用领域和/或第j个元素使用条件下所有元素数据对应的实际使用频率值中的 最大值， 表示在第j个元素使用领域和/或第j个元素使用条件下第i个元素数据对应的实 际使用频率值； 所述步骤S301还具体包括， 步骤S1031，保持i不变，将j的值依次从1取值到m代入公式(1)中，将得到的 进 行排序，得到最大的 的值其对应的第j个元素使用领域和/或第j个元素使用条件即为第i 个元素数据的最佳元素使用领域和/或元素使用条件，则将第i个元素数据标定在第j个元 素使用领域和/或第j个元素使用条件下； 步骤S1032，将i的值依次从1取值到n重复上述步骤S1031，直至所有元素数据都标 定完成； 进一步，在所述步骤S2中，采集公式编辑者的语音指令，并对所述语音指令进行语 音识别，以此从所述公式编辑元素数据库中选择对应的编辑元素具体包括， 步骤S201，采集公式编辑者的语音指令，并对所述语音指令进行语音识别，以此获 得与所述语音指令相对应的文本指令； 步骤S202，从所述文本指令中提取对应的公式编辑相关指令码； 步骤S203，从所述公式编辑元素数据库中选择与所述公式编辑相关指令码、在所 述标定的元素使用领域和/或元素使用条件上相匹配的编辑元素，并利用下面公式(2)获得 所述公式编辑元素数据库中选择与所述公式编辑相关指令码、在所述标定的元素使用领域 和/或元素使用条件上相匹配的编辑元素的匹配值 8 CN 111610948 A 说　明　书 4/10 页 在上述公式(2)中， 表示第k个所述公式编辑相关指令码与所述公式编辑元素 数据库中的第j个元素使用领域和/或第j个元素使用条件上的第i个编辑元素的匹配值，p 表示所述公式编辑相关指令码的总个数,Bk表示在第k个所述公式编辑相关指令码对应的 指令码实际使用频率值； 所述步骤S203还具体包括， 步骤S2031保持k不变，依次将i的值从1取到n，将j的值从1取到m，代入进公式(2) 中选出 最小值，其对应的i和j即为与第k个所述公式编辑相关指令码所匹配的所述公式 编辑元素数据库中第j个元素使用领域和/或第j个元素使用条件上的第i个编辑元素； 步骤S2032将k的值依次从1取值到p重复上述步骤S2031，直至所有所述公式编辑 相关指令码都与所述公式编辑元素数据库中在所述标定的元素使用领域和/或元素使用条 件上相匹配的编辑元素匹配完成； 进一步，在所述步骤S3中，将所述选择的编辑元素进行可视化显示，并在相应编辑 界面上对所述编辑元素进行可撤回形式的组合编辑具体包括， 步骤S301，将所述选择的编辑元素按照其自身与当前公式编辑操作的编辑顺序进 行可视化排列显示； 步骤S302，根据所述语音识别的结果，将所述选择的编辑元素在所述编辑界面上 进行组合编辑，并根据所述语音识别的结果得到如下公式(3)编辑元素在所述编辑界面上 进行组合编辑时间矩阵 在上述公式(3)中， 表示在t时刻第k个所述公式 编辑相关指令码与所述公式编辑元素数据库中的第j个元素使用领域和/或第j个元素使用 条件上的第i个编辑元素的匹配值从小到大依次排序的行矩阵，Δt表示语音识别过程中说 下一段公式语句的时间间隔，t'表示语音识别过程的总时间； 所述步骤S302还具体包括，形成所述编辑界面上进行组合编辑时间矩阵后进行可 视化排列显示，再根据语音识别选取每一行的具体的所述公式编辑元素数据库中选择与所 述公式编辑相关指令码、在所述标定的元素使用领域和/或元素使用条件上相匹配的编辑 元素的匹配值，其对应的在所述标定的元素使用领域和/或元素使用条件上相匹配的编辑 元素再根据语音识别过程中说下一段公式语句的时间间隔形成一个新的编辑元素数组，对 该数组进行可视化排列显示，即为所述选择的编辑元素在所述编辑界面上的组合编辑矩 9 CN 111610948 A 说　明　书 5/10 页 阵。 步骤S303，在所述组合编辑过程中，同时采集并语音识别来自所述公式编辑者的 实时语音指令，并根据对所述实时语音指令的语音识别结果，对所述组合编辑进行选择性 撤回处理； 进一步，在所述步骤S4中，对所述组合编辑得到的公式结果进行规范化处理，以此 形成最终的公式结果具体包括， 步骤S401，对所述组合编辑得到的公式结果进行关于数学运算逻辑、符号拼写错 误和公式语法中至少一者的检查； 步骤S402，根据所述检查的结果，对所述公式结果进行相应的规范化处理，以此形 成最终的公式结果。 相比于现有技术，该智能化公式在线编辑系统与方法通过构建包括不同学科的公 式符号与公式运算模式的公式编辑元素数据库并进行编辑元素的标定，并对公式编辑者发 出的语音指令的语音识别结构选择对应的编辑元素，再将选择的编辑元素进行可视化显示 和可撤回形式的组合编辑，最后对组合编辑得到的公式结果进行规范化处理，以此得到最 终的公式结果；可见，该智能化公式在线编辑系统与方法有别于现有技术直接以公式编辑 界面作为编辑媒介，其通过构建公式编辑元素数据库和语音识别的形式来对不同的编辑元 素进行组合编辑，这样公式编辑者只需要以语音的形式就能够灵活地和快速地进行公式编 辑，从而优化公式编辑的效率和降低公式编辑的操作繁复性；此外，该系统与方法还能够以 可视化显示和可撤回编辑的形式来实时地进行公式编辑，这样能够有效地降低出现人为错 误的概率，并且该能够借助后续规范化处理的方式进一步提高公式编辑的准确性。 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明提供的智能化公式在线编辑系统的结构示意图。 图2为本发明提供的智能化公式在线编辑方法的流程示意图。