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Matemáticas sin el lápiz y el papel

Para alguien que es físicamente incapaz de utilizar un lápiz y papel, ¿cuál sería la mejor manera de hacer matemáticas?

En mi caso, sólo tengo un poco de movimiento im mis dedos. Puedo mover un ratón de ordenador y pulse el botón izquierdo. Actualmente hago muy poco de matemáticas y cuando hago uso de MS Office, pero esta es una manera muy lenta, de hacerlo y va a romper mi proceso de pensamiento.

EDITAR: Gracias por las respuestas. Tengo mucho que probar. Yo no voy a aceptar una respuesta, ya que es dependiente de la discapacidad, pero gracias a todos.

217voto

Anna Kirkpatrick Puntos 1231

(Antecedentes: tengo una condición de dolor crónico, y es muy doloroso para mí para hacer cualquier tipo de repetitivos de actividad motora fina, por ejemplo, escribiendo y escribiendo. He ganado un título de licenciatura en matemáticas, con muy poco de escritura a mano, y en la actualidad soy estudiante de posgrado.)

Por desgracia, nunca he sido capaz de encontrar cualquier solución o enfoque para reemplazar el trabajo que muchas personas hacen con lápiz y papel, pero hay un montón de soluciones parciales que trabajan para diferentes situaciones y tipos de las matemáticas. Aquí están algunas de las que yo uso y que, con base en la descripción, podría ser aplicable.

  1. Realmente competente en el cálculo mental. Yo creo que ya has hecho mucho de esto, así que todo lo que voy a decir es que me pueden hacer muchas más cosas de las matemáticas en mi cabeza de lo que yo hubiera creído que era posible antes de la discapacidad. Sólo se necesita un montón de práctica. Por supuesto, no funciona para todo; algunos cálculos requieren recordar demasiadas cosas a la vez.

  2. Voz-a-texto. Si usted tiene claro el habla, entonces una voz-a-texto del sistema es potencialmente muy útil. (Yo uso Dragon NaturallySpeaking.) Tal vez usted ya utiliza uno para la escritura y el uso de la computadora. Si es así, entonces sin duda han dado cuenta de que no están diseñados para las matemáticas (o, para el caso, ciencias de la computación), por lo que algunos software adicional es necesario para hacer matemáticas. Yo uso un sistema basado en NatLaTeX para dictar todas mis formal de las matemáticas, como cualquier cosa en la que me voy a convertir en mis cursos. Básicamente, NatLaTeX define un decible forma de muchos de los más comunes de Látex de comandos, incluyendo todo lo necesario para la mayoría de las expresiones matemáticas. El uso de un vocabulario de Dragon, me puede dictar un archivo de texto plano que contiene este NatLaTeX de origen. A continuación, uso de secuencias de comandos de la NatLaTeX proyecto para transformar mi texto dictado en la real fuente de LaTeX, que luego se pueden compilar en bien de composición tipográfica de las matemáticas a partir de un estándar de LaTeX compilador. (En realidad, yo uso un archivo por lotes para automatizar el proceso.) Solo como nota, he hecho varias modificaciones a NatLaTeX con el fin de optimizarlo para las matemáticas (el autor original fue un físico) y adaptarse a los cambios en el Látex. Siéntase libre de contactar conmigo si usted desea una copia de la modificación de secuencias de comandos. Yo, finalmente, la intención de ponerlos en algún lugar en línea, pero tengo que dedicar algún tiempo a la actualización de la documentación de la primera (y eso es realmente difícil justificar el gasto de tiempo en él mientras me estoy preparando para los exámenes!).

    La gran ventaja de un sistema de dictado como este es que puedes ir a través del proceso de que se presentará oficialmente su trabajo, que es realmente útil para la comprobación de la comprensión y la práctica de la prueba de escritura. Las desventajas incluyen una empinada curva de aprendizaje y no ser capaz de ver su trabajo (componer, al menos) en tiempo real. Usted también tiene opciones muy limitadas en los editores de texto debido a que el Dragón sólo "jugar bonito" con un par de ellos.

  3. Lenguajes de programación y sistemas de álgebra computacional. Cuando usted realmente necesita para hacer cálculos, diagrama de funciones, etc., es difícil vencer a un buen sistema de álgebra computacional. Hay un montón de opciones por ahí, y creo que la elección de cuál utilizar en última instancia se reduce a la preferencia personal y tal vez la compatibilidad con cualquier tecnología de asistencia que usted use. Por supuesto, usted todavía se enfrentan al problema de cómo controlar la obtención de entrada para que el sistema de álgebra computacional. Escribir con el dedo en un teclado en pantalla suena bastante lento y tedioso. Aquí están algunas de las alternativas que usted puede desear mirar en.

    • Si usted tiene la cabeza y el movimiento del cuello, de la cabeza puntero es una opción. Yo a veces uso uno que realmente se comercializa como un dispositivo de juego llamado el TrackIR. (Periféricos de juego son mucho menos caros que los de tecnología de asistencia periféricos!) Usted puede usar esto para escribir en un teclado en pantalla o para interactuar con los paneles de entrada que se encuentra en muchos sistemas de álgebra computacional. De clic del ratón, usted puede usar un interruptor con el dedo o con un habitan clic en el aire.

    • Eye tracking es una tecnología que se ha vuelto mucho más asequibles debido a la relativamente nueva a nivel de los consumidores de dispositivos comercializados para aplicaciones de juegos. Sólo hace un par de meses, recibí un Tobii EyeX eye tracker, y ha sido genial! Yo lo uso con una simple emulación de ratón guión y Dasher a escribir el código de la Salvia. Dasher es realmente genial, por cierto, y bastante buena para la entrada de texto con baja precisión de los dispositivos de entrada como los equipos de seguimiento de ojos. Es también mucho más rápido que la mayoría de los teclados en pantalla. Como una advertencia, el EyeX no está pensado como un dispositivo de ayuda para que usted tiene que hacer una cierta configuración de software con el fin de hacer de ella lo que quiere hacer con él. Pero estás estudiando ciencias de la computación, así que creo que eso no debería ser un problema para usted. (FreePIE, OptiKeyy Dasher son todas buenas piezas de software libre para buscar y considerar para su uso con el EyeX.)

    La gran ventaja de álgebra computacional de sistemas es que usted puede hacer todos los cálculos numéricos y tedioso manipulaciones simbólicas, sin necesidad alguna vez de escribir un solo número. La desventaja es que al ocultar todos los detalles que a veces puede dificultar su comprensión conceptual.

Estas son las principales estrategias que utiliza. Espero que algo de aquí te puede ayudar, también.

EDITAR: Ha habido una petición de algunos ejemplos de lo que NatLaTex puede hacer, así que aquí están un par de ejemplos sacados de los archivos en mi disco duro.

La Matemática Discreta Ejemplo:
NatLaTeX de Entrada (dictada con Dragon)
Given a poset "(P, precedes)", a collection of linear extensions "{calligraphy R } equals left curly brace precedes sub one, precedes sub two, low dots, precedes sub k right curly brace" is called a ``realizer'' of "P" if "precedes equals intersection of sub {i equals one } to the k precedes sub k", where each relation "precedes sub i" is interpreted as a set of ordered pairs and "intersection of" is set intersection. Equivalently, "{calligraphy R }" is a realizer of "P" if, for all "p, q in P", "p precedes q" if and only if "p precedes sub i q" for all "one less than or equal to i less than or equal to k".

Látex De Salida
Given a poset \( ( P , \prec )\), a collection of linear extensions \( { \mathcal R } = \{ \prec_1 , \prec_2 , \ldots , \prec_k \}\) is called a ``realizer'' of \( P\) if \( \prec = \bigcap_{ i = 1 }^k \prec_k\), where each relation \( \prec_i\) is interpreted as a set of ordered pairs and \( \bigcap\) is set intersection. Equivalently, \( { \mathcal R }\) is a realizer of \( P\) if, for all \( p , q \in P\), \( p \prec q\) if and only if \( p \prec_i q\) for all \( 1 \leq i \leq k\).

Ejemplo De Análisis:
NatLaTeX de Entrada (dictada con Dragon)
begin theorem [Monotone Convergence Theorem] Let "left curly brace f sub n right curly brace sub {n equals one } to the infinity" be a sequence of nonnegative measurable functions with "f sub one less than or equal to f sub two less than or equal to low dots less than or equal to f sub n less than or equal to f sub {n +1 } less than or equal to low dots" and "limit of sub n f sub n equals f" (pointwise). Then, "f" is measurable and @begin{equation} limit of sub {n right arrow infinity } integral f sub n d Greek mu equals integral limit of sub {n right arrow infinity } f sub n d Greek mu equals integral f d Greek mu @end{equation} end theorem

Látex De Salida
\begin{theorem}[Monotone Convergence Theorem] Let \( \{ f_n \}_{ n = 1 }^\infty\) be a sequence of nonnegative measurable functions with \( f_1 \leq f_2 \leq \ldots \leq f_n \leq f_{ n + 1 } \leq \ldots\) and \( \lim_n f_n = f \) (pointwise). Then, \( f \) is measurable and \begin{equation} \lim_{ n \rightarrow \infty } \int f_n d \mu = \int \lim_{ n \rightarrow \infty } f_n d \mu = \int f d \mu \end{equation} \end{theorem}

55voto

Narasimham Puntos 7596

La entrada de voz se lleva gran parte de la carga fuera del teclado. Google búsqueda por voz es posible, ya que convierte hablado directamente al texto. Incluso cada una de las letras puede ser hablado. Ratón a la izquierda haga clic en puede ser utilizado con moderación para hacer las correcciones para los documentos. Acerca de los símbolos matemáticos no sé, pero creo que puede ser posible después de algunas pruebas.

Me produce el siguiente:

una x al cuadrado + bx + c = 0

cuando hablé con/en la búsqueda de Google micrófono: $$ a x^2 + bx + c =0 $$

EDIT 1:

Alentado por su respuesta, ¿puedo ir con una sugerencia.

Todos los caracteres en un teclado estándar tiene un código ASCII, pero no todos sus correspondientes entradas de voz (con el estándar de inglés hablado) traducir a símbolos matemáticos por ejemplo,

barra, símbolo de intercalación o potencia, mayor que, rizado corchete de apertura, plaza del corchete de cierre de exclamación y de interrogación marcas

no se imprimen automáticamente simbólicamente como:

( \ , ^ , > , { , ] , ! , ? , )

Por lo que un ejercicio de codificación para alguien aquí o en la Compañía Google probable implementables con un opcional de Voz MathSymbol Interruptor/Selector de teclado parece ser una necesidad urgente. Esto puede ser integrado directamente como el Látex formato de entrada.

Entrada de voz a $\rightarrow$ Matemáticas simbólicas ecuación de salida. Puede ser factible.

Esto puede ayudar no sólo a Jeroen pero incluso la gran mayoría de nosotros, más por suerte dotado :) ..

EDIT 2 :

Sólo en google MathTalk.com Dragon Naturally Speaking en Anna Kirkpatrick móviles de respuesta aquí. Esto puede simbólicamente convertir polinomios, poderes, trigonométricas, las fracciones, los caracteres griegos y lo que tiene con la velocidad adecuada.

MathTalk

20voto

Dalton Bentley Puntos 171

Si yo fuera incapaz de usar mis manos, yo personalmente intente utilizar un sofisticado de voz a texto de la interfaz como Dragon Naturally Speaking http://www.nuance.com/dragon/index.htm, que incluye complementos que específicamente le permiten voz-tipo en IE o Firefox. ¿Por qué esa capacidad de ser particularmente útil? Porque la segunda parte de mi estrategia sería, a continuación, vaya a https://sagecell.sagemath.org/ y el uso que (Sage) alternativa libre de Maple, Mathematica, Matlab y similares. La salvia es una completa matemática simbólica procesador con gráficos hermosos de salida y, si usted está guardando su resumen de trabajo de matemáticas o compartir con otros, usted puede guardar el trabajo que están haciendo sólo en formato pdf o salida de Látex y similares para obtener alta calidad de matemáticas de documentos.

Ahora, debo resaltar que no he implementado la solución que yo veo (gracias a dios que no sea obligatorio), así que estoy siempre describiendo un proceso de instalación de software y la curva de aprendizaje/solución de problemas que va a ser un reto. Dicho esto, creo que este enfoque podría lograr su objetivo de manos libres de trabajo de matemáticas en visual simbólico y numérico entorno de cálculo.

17voto

mkoryak Puntos 18135

Usted mencionó que el uso de MS Office y que esto es lento.

Las otras respuestas que ya se han dicho cosas buenas, pero aquí es tal vez una extraña sugerencia: Aprender de Látex. Instalar un buen editor de texto plano y una versión de Látex. Sí, el código LaTeX puede ser un poco intimidante, pero con el tiempo no es que sea difícil de leer. Lo bueno de esto es que usted es capaz de compartir lo que han escrito con alguien más (el archivo PDF). Es bastante fácil de editar. Esto, por supuesto, podría no ser la mejor idea para hacer matemáticas.

Sólo un pensamiento.

15voto

Puede que desee utilizar SymPy, "una biblioteca de Python para la representación simbólica de las matemáticas". Si utiliza SymPy en Vivo, usted incluso no necesita instalar nada en tu equipo.

Por ejemplo, supongamos que desea expandir $(x+y)^9$ sin cómputo de los coeficientes binomiales manualmente. El uso de SymPy Vivir, obtenemos

>>> x, y = symbols('x y')
>>> expand((x+y)**9)
 9      8         7  2       6  3        5  4        4  5       3  6       2  7        8    9
x  + 9*x *y + 36*x *y  + 84*x *y  + 126*x *y  + 126*x *y  + 84*x *y  + 36*x *y  + 9*x*y  + y 

O, tal vez usted quiere que el 7 de la orden de truncamiento de la serie de Maclaurin para $\tan$

>>> x = symbols('x') 
>>> tan(x).series(x,0,8)
     3      5       7        
    x    2⋅x    17⋅x      ⎛ 8⎞
x + ── + ──── + ───── + O⎝x ⎠
    3     15     315         

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