Showing Mathematics on the Web

MathML

MathML (Mathematics Markup Language) 是 W3C (WWW Consortium) 的一個特別任務小組 (W3C HTML-Math Working Group), 企圖制訂的一套標準語言.

W3C 是一個企圖在 WWW 的世界裡, 從事規劃, 協調, 整合, 並且建議一個綜合的標準協定的機構. 沒有一個大家都同意的形式標準, 大家就很難在網路上溝通資訊. 那麼輸的就是我們自己. 所以, 在這個無政府的 WWW (和整個 internet) 社會裡, 人們出奇地互助合作而且遵守約定. HTML 是在 W3C 成立之前就存在的了. 但是 W3C 後來根據既成事實, 頒佈 (其實應該說是建議) 了一套標準. 您可以去看看 原始文件. 在那裡, 您還可以看到 W3C 的下一步打算怎麼走.

就像 HTML (HyperText Markup Language) 一樣, MathML 也是一套意圖在超文網路中呈現資訊的【文件加註語言】 (我不知道別人是怎麼翻譯 Markup Language 的, 總之, 我就這樣翻譯了). 比如說, <P> 代表一個段落 (paragraph) 的開始, </P> 代表一個段落的結束. (雖然很多人不照這個標準格式做事: 據說有 49% 的人只寫 <P> 另外 49% 的人只寫 </P>. 不知道是不是真的. 但是我總是照規矩寫.) 又例如
<OL> <LI>西瓜 <LI>香蕉 <LI>蓮霧 </OL>
會在您的流覽器上產生以下的現象

  1. 西瓜
  2. 香蕉
  3. 蓮霧
(上面這個例子, 是從陳彥銘的 中文 HTML 簡介 中抄下來的.)

讓我們將所謂的文件分成內容與呈現方式兩部分. 內容就是文字, 圖片, 聲音, 影像, 動畫, 等等東西的本身. 它們可以呈現在傳統的媒介上, 例如紙張, 膠片, 錄影帶等等. WWW 成形了之後, 人們企圖將這些東西透過電子網路結構呈現在電腦螢幕上. 那麼, 如何呈現呢? 如何呈現這個問題, 說簡單一點就相當於一個版面設計的問題. 於是人們發展了文件加註語言 (ML --- Markup Language) 來指揮各種的內容呈現方式. HTML 就是在 WWW 社會裡最普遍被接受的一種加註語言.

只是, 現在我們不再是針對一個可預見的, 確定的輸出對象在做版面設計. 我們不知道誰要看我們的文件, 當然也不知道讀者的電腦螢幕是什麼型式的, 什麼掃描速度標準, 什麼尺寸, 什麼解析度, 有多少色彩. 我們甚至不知道讀者將會以視覺, 還是聽覺, 還是必須用觸覺來接受我們的文件. 所以, 我們的加註語言, 要越具有一般性越好. 這個加註語言的指揮風格, 要盡可能的軟, 而不要盡可能的硬.

什麼是硬的指揮風格, 什麼是軟的指揮風格? 例如, 當指揮者說, 中斷這一行, 向下移 15mm, 從左端向右移 20mm, 用 14 號淺藍色的粗體字印 1. 再向右移 5mm, 用 12 號黑色的仿宋體字印「西瓜」兩個字. 這就是硬的風格. 這種加註語言, 嚴格而明確地定義版面的配置. 例如我們熟悉的 TeX 語言, 基本上便是這種加註語言. HTML 的詞彙中, 有少部分屬於這種硬性風格. 例如 <B><COLOR>. 再例如, 當指揮者說, 以下要依序列出西瓜, 香蕉, 蓮霧三個字串, 並且把它們的次序做自然數的編號. 這就是軟的風格. 這種加註語言, 只說明文件內容的性質 (有序列), 並不硬性規定它們的呈現方式與版面配置. 這一類的規則留給使用端的程式去決定; 因此, 這種指揮的風格保留了極大的彈性, 並留給未來一個非常寬裕的發展之可能性. HTML 的詞彙中, 大部分屬於這種軟性風格.

HTML 的詞彙, 大體上已經足夠指揮那些以文字為主, 以圖片與聲音影像為輔的文件. 很多科學界使用的符號, 並不能被歸類為文字. 這裡我們關心的, 是數學的表達式. 一般的文字有其表達訊息的方向性; 例如西歐文字都是從左向右閱讀, 中文通常是從左向右橫讀, 或是從上向下直讀. 但是數學表達式常常不依循這種固定的方向性. 比如下面這個式子就是個明顯的例子.

integral
這個式子的意義是, 將 1/x 函數, 針對變數 x 從 0 到 t 做積分. 但是數學式子的呈現並沒有依著一個明顯的順序來進行. 所以, 廣義地說, 數學表達式其實是一種圖象, 而非文字.

瞭解了這些背景知識之後, 您就可以開始讀 MathML 的標準宣告文件. 其實真正的標準還沒有制定, 那預定是 1998 年的事. 以下的文件, 是 W3C 的 MathML 特別任務小組在 1997 年五月十五日公布的第一筆草案. 雖然說是草案, 但這種草案通常和最後定稿的建議案相差不遠.


Created: May 25, 1997
Last Revised: Jun 29, 1997
© Copyright 1997 Wei-Chang Shann

shann@math.ncu.edu.tw