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TeSI:
Un ausilio informatico per non vedenti per la manipolazione di espressioni matematiche in TeX

di Massimiliano Zattera

TeSI (acronimo di "TeX to Speech Interface") è un programma che gira in ambiente MS-DOS sviluppato dal sottoscritto come tesi di laurea in ingegneria informatica. Il relatore della tesi è il Prof. Giuliano Artico del Dipartimento di Matematica Pura ed Applicata dell'Università degli Studi di Padova. Il programma si propone come ausilio per permettere ai non vedenti di avere un più facile accesso alla matematica di livello universitario.

TeSI è distribuito gratuitamente su internet e si può recuperare sul sito FTP della Commissione disabilità ed handicap dell'Università degli studi di Padova (che vi consigliamo di visitare).

INTRODUZIONE REQUISITI PER L'INSTALLAZIONE INDIRIZZO DELL'AUTORE DOWNLOAD TeSI
(file .ZIP di 93983 bytes)


INTRODUZIONE: cos'è TeSI

Attualmente gli studenti non vedenti od ipovedenti che si avvicinano alla matematica incontrano grosse difficoltà per la mancanza di un valido strumento per la rappresentazione di formule matematiche: il braille non contiene un set standard di simboli ad uso matematico e gli screen reader non possono leggere agevolmente le formule. Il problema si fa più sentito a mano a mano che si prosegue nella carriera di studi passando alle scuole medie superiori od all'università.

Con questo lavoro ci si propone di fornire un ausilio informatico che permetta a chi non può leggere un testo scritto di comprendere e manipolare agevolmente espressioni matematiche.

Il programma che e stato realizzato: TeSI, accetta come input un file TeX. TeX è un "typesetting system", termine traducibile all'incirca come "sistema di composizione tipografica". L'utente di TeX scrive il suo testo come file ASCII all'interno del quale, tramite opportuni comandi, specifica la struttura del documento. In pratica il TeX permette all'utente di tralasciare i dettagli "estetici" che riguardano il documento permettendogli di concentrarsi sui contenuti. Questa situazione risulta particolarmente vantaggiosa per i non vedenti i quali possono lavorare su un testo ASCII facilmente accessibile pur ottenendo un prodotto finale esteticamente pregevole. Chi non conosce il TeX può trovare informazioni nei seguenti siti:

The TeX Users Group Home Page
la Home-Page degli utenti TeX.

The Comprehensive TeX Archive Network (CTAN)
Un sito che contiene tutto il software relativo a TeX per varie piattaforme.

TeX è diventato uno standard in ambito scientifico poiché grazie ai suoi comandi, è semplice scrivere formule matematiche complesse stampate in una veste grafica piacevole, ma proprio in questo campo le difficoltà per l'utilizzatore cieco si fanno pesanti. Quando ci troviamo di fronte una formula così come appare nei testi di matematica, ci vengono fornite informazioni sulla sua struttura, queste informazioni sono implicitamente contenute nella veste tipografica in cui la formula è presentata: ad esempio è immediato distinguere numeratore e denominatore di una frazione perché compaiono separati da una riga orizzontale. Purtroppo questo non è più vero per la frazione scritta in TeX, ad esmpio:

$$ x + y \over 2 i $$

(Per inciso questo discorso non vale solo per il TeX ma si può applicare ogni volta che i non vedenti hanno a che fare con la matematica).

TeSI si propone appunto di supplire queste informazioni implicite di tipo "spaziale" costruendo una rappresentazione della formula in TeX: l'albero sintattico, e permettendone l'esplorazione da parte dell'utente.

Brevemente possiamo dire che l'albero sintattico di una formula è una struttura dati che riflette le relazioni logiche fra le componenti della formula stessa: in questa struttura sono presenti vari "nodi" che rappresentano gli operatori presenti nella formula, ogni nodo operatore è legato ai nodi che corrispondono ai suoi "operandi". A seconda della complessità della formula in esame un nodo può essere un operatore con uno o più operandi e, contemporaneamente, essere operando di un altro operatore.

Mediante i tasti cursore l'utente può spostarsi da un nodo ad un suo operando (il che corrisponde ad analizzare solo una parte dell'intera formula), tornare da un operando al suo operatore (ossia esplorare una parte più ampia della formula) o scorrere gli operandi di uno stesso operatore. Mentre l'utente si sposta in questo modo, TeSI effettua la sintesi vocale del nodo corrente utilizzando lo screen reader di cui l'elaboratore deve essere fornito. Quello che avviene è che l'utente può associare la pressione di un tasto cursore (e quindi una direzione, una informazione spaziale) alla subformula contenuta del nodo letto dal computer, in questo modo l'utente può ricostruire mentalmente la struttura della formula in esame.

L'intero programma basa il suo funzionamento su file di configurazione che definiscono i comandi TeX da riconoscere, indicando la loro sintassi e la modalità con cui vanno letti all'utente. In questo modo ogni utente può adattare il programma alle proprie esigenze: ad esempio, uno studente universitario può preparare file di configurazione separati per le varie materie dove gli stessi operatori hanno significati diversi (si pensi all'algebra booleana).

Come abbiamo detto, per l'output TeSI si appoggia su un qualsiasi screen reader: il testo da sintetizzare viene infatti stampato in un'apposita finestra video da cui può essere intercettato e letto, non ci soffermiamo sugli ovvi vantaggi di una simile soluzione, sia in termini di praticità che di economicità.

Durante l'utilizzo del programma compaiono a video informazioni di supporto per un eventuale istruttore vedente: ad esempio viene evidenziato, all'interno del file TeX, il frammento di formula di cui sta avvenendo la sintesi.

TeSI può costituire un valido ausilio per gli studenti non vedenti che utilizzano la matematica alle scuole superiori od in ambito universitario. Il fatto che il programma preveda informazioni per un istruttore vedente potrebbe suggerire un'impiego di TeSI già ai primi livelli del sistema scolastico, naturalmente previa implementazione di procedure agevolate di inserimento delle formule (per esempio un menù guidato).

L'autore sta valutando la possibilità di creare un editor di file TeX generici pre non vedenti, di cui TeSI sarebbe un modulo deputato all'interpretazione delle formule matematiche.


INSTALLAZIONE: cosa serve per far girare TeSI

TeSI funziona su qualunque PC IBM compatibile con sistema operativo MS-DOS dotato di screen rader, se incontrate problemi nell'utilizzo del programma contattate l'autore indicando la configurazione hardware e software che possedete.


INDIRIZZI: come contattare l'autore

Per problemi e/o questioni derivanti dall'utilizzo del programma o per accedere ai sorgenti potete contattate l'autore ai seguenti indirizzi: