Es wird eine Einrichtung - nachfolgend Tablett genannt - be
schrieben, die die Möglichkeiten des gewohnten handschriftlichen
Arbeitens auf einer Tafel oder Papier mit dem Potential verbindet,
das elektronische Rechenanlagen zur Unterstützung des symboli
schen Rechnens, der wissenschaftlichen Textverarbeitung und des
Entwerfens bieten.There is a device - hereinafter called tray - be
wrote the possibilities of the usual handwritten
Working on a blackboard or paper connects with the potential,
the electronic computing systems to support the symboli
computing, scientific word processing and
Design.
Der Vorteil des gewohnten handschriftlichen Arbeitens besteht
in der Möglichkeit, Ausdrücke gemäß der Bedeutung ihrer Kompo
nenten zur besseren Verständlichkeit zu gliedern und in der Größe
abzustufen. Dabei ist der zweidimensionale Charakter von For
meln und Diagrammen von großer Bedeutung. Dieser ermöglicht
es, zusammengehörende Informationen auch räumlich benachbart
niederzuschreiben, was für die Verständlichkeit kompakter Nota
tionen unverzichtbar ist. Hierzu vergegenwärtige man sich am Bei
spiel mathematischer Formeln die Schreibweisen mit Indizes und
Exponenten, die Verwendung von Integralen mit Grenzen, Reihen,
Produkten, Vektoren, Matrizen etc.The advantage of the usual handwritten work is
in the possibility of expressions according to the meaning of their compo
structure for better comprehensibility and size
graded. The two-dimensional character of For
and charts of great importance. This enables
it, related information is also spatially adjacent
to write down what the understandability of compact Nota
is indispensable. To do this, visualize yourself on the case
play mathematical formulas the spellings with indices and
Exponents, the use of integrals with boundaries, series,
Products, vectors, matrices etc.
Der Vorteil des symbolischen Rechnens mit Rechenmaschinen
besteht in seiner Schnelligkeit und Zuverlässigkeit. Der Nachteil
besteht in der zwangsläufig sequentialisierten Eingabe am Termi
nal, die zweidimensionale Objekte der oben beschriebenen Art sehr
unübersichtlich werden läßt. Diese Erschwernis ist nicht nur quan
titativ zu sehen, sondern kann das interaktive Bearbeiten größerer
Aufgaben unmöglich machen.The advantage of symbolic arithmetic with calculating machines
is its speed and reliability. The disadvantage
consists in the inevitably sequentialized entry at the term
nal, the two-dimensional objects of the type described above very much
can become confusing. This difficulty is not only quan
to see titatively, but can make interactive editing larger
Make tasks impossible.
Das algebraische Tablett vereint die Vorteile der erprobten hand
schriftlichen Arbeitsweise mit den Vorteilen der Rechnerunterstüt
zung für die Tätigkeit. Dazu wird die im folgenden beschriebene
Konfiguration aus Hardware- und Softwarekomponenten verwen
det.The algebraic tablet combines the advantages of the tried and tested hand
Written method of working with the advantages of computer support
for the activity. This is described in the following
Use configuration from hardware and software components
det.
Die Eingabe geschieht auf einer Eingabe-/Ausgabeeinheit, auf
der die geschriebenen Muster sichtbar sind und auf der auch sämt
liche Systemmeldungen und Resultate ausgegeben werden. Der
Benutzer braucht also nur ein einziges Gerät zu bedienen. Die
Bedienung erfolgt ausschließlich mit einem Stift, so daß die Ein-
/Ausgabeeinheit sich "anfühlt" wie ein Blatt Papier o. ä. Die
eingegebenen Objekte werden simultan in den Rechner eingelesen
und so aufbereitet, daß es möglich ist, den Rechner zur Kontrolle
oder zur Unterstützung des Rechnens zu verwenden. Eine mögliche
Realisierung dieser Einrichtung, die prototypisch für mathemati
sche Formeln realisiert wurde, wird im folgenden beschrieben (vgl.
hierzu Bild 1).The input takes place on an input / output unit on which the written patterns are visible and on which all system messages and results are also output. The user therefore only needs to operate a single device. It is operated exclusively with a pen, so that the input / output unit "feels" like a sheet of paper or the like. The objects entered are simultaneously read into the computer and processed so that it is possible to use the computer for control or to support computing. A possible implementation of this facility, which was implemented as a prototype for mathematical formulas, is described below (see Fig. 1).
Die Ein-/Ausgabeeinheit setzt sich aus einem Digitalisiertablett
und einer Flüssigkristallanzeige zusammen. Auf der Flüssigkri
stallanzeige werden die vom Benutzer eingegebenen Zeichen direkt
ausgegeben, so daß sich die Eingabe der Zeichen wesentlich kom
fortabler gestaltet als auf einem bloßen Digitalisiertablett. Die vom
Digitalisiertablett ertasteten Koordinatensätze der Stiftpositionen
werden einem Arbeitsplatzrechner übergeben und in einer Pipe
line, bestehend aus mehreren Softwarekomponenten, verarbeitet.The input / output unit consists of a digitizing tablet
and a liquid crystal display together. On the liquid crystal
display the characters entered by the user directly
output, so that the input of the characters com
more comfortable than on a mere digitizing tablet. The ones from
Digitizing tablet palpated coordinate sets of the pen positions
are transferred to a workstation and in a pipe
line, consisting of several software components.
Stufe 1 bereitet die Zeichen für die nachfolgende Mustererken
nungsstufe auf, indem der Koordinatenstrom in einzelne Zeichen
aufgelöst wird und diese Zeichen bzgl. ihrer Lage und Größe nor
miert werden. In Stufe 2 wird den Zeichen eine Bedeutung zu
geordnet, d. h. hier findet die eigentliche Mustererkennung statt.
Es stehen zwei lernfähige Erkennungsalgorithmen zur Verfügung.
Die Lernfähigkeit der Algorithmen bürgt dafür, daß der Benutzer
sich nicht eine genormte Schreibweise aneignen braucht. Vielmehr
kann er das System in einem Trainingslauf für seine individuelle
Handschrift konfigurieren.Level 1 prepares the characters for the subsequent pattern recognition
level by dividing the coordinate stream into individual characters
is resolved and nor these signs regarding their location and size
be lubricated. In step 2, the characters become meaningful
ordered, d. H. this is where the actual pattern recognition takes place.
There are two learning recognition algorithms available.
The learning ability of the algorithms guarantees that the user
does not need to adopt a standard spelling. Much more
he can use the system in a training run for his individual
Configure handwriting.
Erkannte Zeichen werden auf der Flüssigkristallanzeige ausgege
ben, wo sie die zugehörigen eingegebenen Zeichen in Originalgröße
ersetzen und an die Stufe 3 weiterleiten. Der Benutzer erhält so
eine erste normierte Version der Formel, die ihm Kontrolle über den
Mustererkennungsprozeß gewährt. Ist der Benutzer mit dem Re
sultat einverstanden, so dokumentiert er dies durch Antippen eines
Menuefeldes mit dem Eingabestift. Die Struktur der Zeichenfolge
als mathematische Formel wird dann von Stufe 3 aufgebrochen.
Stufe 3 produziert eine Internform, die sich zur Weitergabe an
ein symbolisches Formelmanipulationssystem 6 eignet. Sowohl die
von Stufe 3 erzeugte Internform als auch die Ausgabe des sym
bolischen Formelmanipulationssystems wird von der Journalver
waltung 4 geordnet abgelegt und auf der Anzeige in Schöndruck
angezeigt. Um die Internform und die Ausgabe des Manipulations
systems wohlproportioniert ausgeben zu können, müssen diese in
der Schöndruckeinheit 5 gemäß ihrer Struktur in einen Ausgabe
zeichenstrom umgewandelt werden. Der Benutzer kann die Jour
nalverwaltung 4 benutzen, um alte Ergebnisse nachzuschlagen, zu
modifizieren und neu verarbeiten zu lassen.Recognized characters are output on the liquid crystal display, where they replace the associated entered characters in their original size and pass them on to level 3. The user thus receives a first standardized version of the formula, which grants him control over the pattern recognition process. If the user agrees with the result, he documents this by tapping a menu field with the stylus. The structure of the string as a mathematical formula is then broken up by level 3. Level 3 produces an internal form that is suitable for transfer to a symbolic formula manipulation system 6 . Both the internal form generated by level 3 and the output of the symbolic formula manipulation system are filed in order by the journal administration 4 and shown on the display in face-up printing. In order to be able to output the internal form and the output of the manipulation system in a well-proportioned manner, these have to be converted into an output stream of characters in the front printing unit 5 according to their structure. The user can use the journal management 4 to look up, modify and reprocess old results.