网页公式编辑系统是先进、实用、经济，成就迄今最好的网页公式与图形编辑软件。

中文名

网页公式编辑系统

属    性

网页公式与图形编辑软件特    点

先进、实用、经济

基    于

Web

先进、实用、经济，成就迄今最好的网页公式与图形编辑软件

先进：

基于Web使用，网络终端无需安装任何插件

无特定字体与图形格式要求，支持基于公式的搜索

实用：

可视化编辑，支持公式与图形的在线复制、粘贴与修改

以Html与VML表示公式与图形，显示美观，打印清晰

经济：

基于文本格式描述和存储公式图形，服务器存储压力降至最低

公式图形的编辑与解析均在终端完成，网络传输的压力降至最低

公式和图形均是人类记录、交流与传播知识的基本语言，公式和图形的编辑与输入是除普通文字之外最为重要的编辑与输入工具。自上世纪末互联网迅猛发展以来，基于Web在线编辑与输入公式和图形的问题一直没有得到彻底的解决，它严重制约了基于网络的论文发布、教育互动、学术交流、公式搜索与文献记录的发展。因此，系统地解决基于Web的公式编辑与图形编辑问题具有十分重大的意义。

随着互联网的迅速发展，通过网络获取、发布和共享信息资源已成为人们工作、学习、研究和交流的基本手段。数学是科学技术的基本语言，因而对于教育和科研领域来说，解决基于网页的数学公式编辑问题显得更为迫切。事实上，它一直以来都是人们致力解决的重大问题，各国同行也先后给出了一些技术解决方案，综合起来，可以分为两大类：

第一类是基于图片显示；

第二类是基于数学公式标记语言MathML(MathematicalmarkupLanguage)来标记数学公式。

第一类方式又分为普通静态图片显示和动态生成图片显示两种，前者是直接利用某些软件(如Word等)制作数学公式图片上传到网络服务器，这种方法主要缺陷是占用网络资源较大，且公式数据无法重用；后者是服务器接收到公式备注信息后在动态生成图片发送至网络终端，但其中的公式备注信息需要通过深入学习才能理解和使用，对于网络交互使用十分不便，其占用网络服务器和网络传输资源较大，不能适应大并发数的网络交互应用。此外，使用图片还会带来另一些问题，如高质量的图片虽然打印比较清晰，但是会影响到网络传输，而低质量的图片显示和打印都不清晰。

第二类方式则需要支持MathML的浏览器中才可以显示，但占市场主流的IE浏览器等都不支持MathML。从国际互联网协会(W3C)网站收录的情况来看，目前实现在主流的IE浏览器下显示和编辑数学公式的方案，无一例外地需要安装额外的软件或插件。

网页公式编辑系统(以下简称Web-FES)(图1)是基于Web在线编辑、发布、浏览、复制与修改数学公式的软件系统，是吴赣昌教授主持带领的数苑团队最新公布的具有国际领先水平的重大发明与技术创新，该系统采用Javascript开发，运行于各类Windows平台终端，广泛适用于IE等主流浏览器。Web-FES突破了目前严重制约人们基于网络进行教育学习、科学研究、技术交流、文献库建设以及论文资讯发布的技术瓶颈，其先进、实用与经济等方面的特性为人们基于网络交流提供了开放、便捷与高效的编辑工具。

网页公式编辑系统(Web-FES)界面网页公式编辑系统(Web-FES)界面

图1网页公式编辑系统(Web-FES)界面

Web-FES兼具下列五大优势，成就迄今最好的网页公式编辑软件：

(1)基于Web使用网络终端无需安装任何插件本系统安装于网络服务器，用户基于网络使用时，网络终端无需安装任何插件。(2)以Html表示数学公式，公式显示美观，打印清晰以Html节点树构造和显示数学公式，公式显示美观，公式的打印效果与文字的打印效果一致(3)数学公式可视化编辑，且支持在线复制、粘贴与修改按类型区分设计了数学符号和公式模板的菜单按钮，完全实现了所见即所得的可视化编辑，对使用最为频繁的上下标，兼容了快捷键编辑功能(上标：Shift ^；下标：Shift _)，全面支持数学公式的在线复制、粘贴与修改。

(4)基于文本格式描述和存储公式信息，网络服务器压力降至最低将Html节点树表示的数学公式压缩并转换成基于文本格式编写的公式描述信息，其存取与文字同步，对网络服务器的压力降至最低，支持基于数学公式的搜索与识别。

(5)公式的编辑与解析均在网络终端完成，网络传输的压力降至最低数学公式的编辑修改与渲染解析均在网络用户终端完成，对网络服务器的传输压力降至最低。

Web-FES设计有丰富的公式编辑功能，这里仅对其可视化编辑功能说明如下(图2)：

网页公式编辑系统(Web-FES)符号/模板按钮网页公式编辑系统(Web-FES)符号/模板按钮

图2网页公式编辑系统(Web-FES)符号/模板按钮

四、应用比较分析

本段通过三个案例对基于网络编辑、发布与交流数学公式或包含公式数据的论文时当前典型的做法和应用Web-FES的做法进行比较分析，比较分析的内容包括两种不同做法的产生的效果，尤其是两种做法对网络服务器存储和网络传输产生的压力比较。而对Web-FES在不同功能类型网站与不同行业网站中的应用将放在最后部分的“应用展望”中。

案例1：基于网络即时通讯与论坛交流发送公式：

★典型做法:

用Word文件编辑好后，将公式截图并上传至即时通讯的编辑窗口或论坛的编辑窗口中，完成数学公式的发布。但是采用上述截图上传方式操作不便，上传的图片内容在网上只能浏览而不能修改，数据不能重用，图片的显示和打印效果较差。

★Web-FES做法:

基于网络在线快速编辑，公式显示采用矢量图格式，显示美观，打印效果与文字的打印效果一致，对方回复时，已有的公式数据可以复制、粘贴和修改。

Web-FES编辑示意图Web-FES编辑示意图

图6Web-FES编辑示意图

★网络服务器存储压力与网络传输压力比较:

对本案例，如果采用QQ的截图工具截图后存为JPG格式，文件大小为1747B，如果将此公式截图转化成GIF格式，则文件大小为485B，但图片的显示和打印效果就要差一些。使用本系统，描述与存储上述公式的数据文件大小为26B，约为JPG格式文件大小的，不足GIF格式文件大小的。

此外，如果用户希望编辑好的公式能被对方修改重用，典型的做法的是将公式编辑在Word中。然后以传送文件的方式发送给对方，例如，编辑下列矩阵：

用Word编辑的文件大小为15872B，而用本系统编辑的矩阵数据文件的大小(包含图片标签描述信息在内)仅为302B，不足前者的.

案例2：基于邮件讨论下列问题：

★典型做法:

先用Word编辑该问题(图7)，编辑完成后假设将其另存为名为“关于一个不定积分计算题的讨论”的Word文件，交流的一方将此作为邮件的附件发送给对方(图8)，对方收到后下载，在本地机上编辑修改后再以附件形式回复给对方，完成一个讨论过程。

其缺点是不能基于网络在线编辑，在线打开附件时，内容只能浏览不能直接修改。

基于邮件讨论公式计算问题基于邮件讨论公式计算问题

图7基于邮件讨论公式计算问题

用一般邮箱发送附件用一般邮箱发送附件

图8用一般邮箱发送附件

★Web-FES做法(图9):

1、可以基于网络在线快速编辑；

2、对方回复时，已有的公式数据可以再利用进行复制、粘贴和修改；

3、网络服务器存储压力和网络传输压力小。

使用安装Web-FES的邮箱发送邮件使用安装Web-FES的邮箱发送邮件

图9使用安装Web-FES的邮箱发送邮件

★网络服务器存储压力与网络传输压力比较:

对本案例，采用典型的做法，用Word编辑完成的上述“关于一个不定积分计算题的讨论”文件，其大小为21504B；而使用本系统，保存上述网页内容的数据文件大小仅为1922B，不足前者的十分之一。

案例3：基于网络发布包含公式数据的文献

★典型做法:

在不安装特殊公式编辑软件或插件的前提下，终端用户如果要基于网络发布包含公式数据的文献是十分不便的，其中一种典型的做法是用Word文件编辑完成后，将其另存为mht格式的网页文件(这种格式的文件既可以基于网络显示，也可以用Word打开并重新进行编辑上传)，将其上传至网络，但其基于网络显示的排版不美观，其中的公式图片与文字不能对齐，且文件体积较大，网络服务器存储压力和网络传输压力较大。

另一种典型的做法是目前大型文献数据库常采用的方法，即将用Word文件编辑完成后的文章或论文转换为PDF格式的文件，这样做有两点好处：一是基于网络显示时能保持原来Word文件的排版风格；二是PDF格式文件大小通常要比对应的Word文件小些，但前提是终端用户必须安装PDF软件，并且其他网络终端用户也要安装相应的软件才能于网上浏览文章或论文的内容。此外，如果用户要修改所浏览的文献，则要通过修改原来的或下载的pdf转化后的Word文件实现，操作环节复杂，十分不便。

★Web-FES做法:

如果采用本系统，这可基于网络在线快速编辑，发布到网页的文字与公式均可以复制、粘贴和修改，网页显示美观、打印清晰。

★网络服务器存储压力与网络传输压力比较:

以文献“关于函数及其导数相互关系的几个结论”为例，采用典型的做法，用Word编辑完成后另存为mht格式的网页文件，其大小为867KB。而采用本系统来发布，其数据文件大小仅为69.5KB，不足前者。下表中，我们还列举了其他两篇文献存储大小数据：

文献标题 Word格式文件 mht格式文件 本系统的相应数据量 后两列数据大小之比

关于函数及其导数相互关系的几个结论 550KB 867KB 69.5KB 1:0.080

谈不定积分运算中的一些灵活性 167KB 281KB 29.1KB 1:0.104

无穷远点的留数计算及留数定理的推广 292KB 514KB 45.4KB 1:0.088

从上面的几个案例以及我们所做的比较可见，应用Web-FES基于网络编辑、发布与交流数学公式不仅显示美观、打印清晰、便于复制修改，而且其对网络服务器的存储压力和网络传输压力比当前典型的网页图片处理的结果小十几倍乃至几十倍。我们知道，网络服务器建设与网络传输宽带建设是占据各类网站运营的主要成本之一，从这个意义上看，Web-FES的应用无疑将在减轻网络服务器存储压力与网络传输压力、节省网络服务器资源建设与网络传输带宽资源建设等方面产生巨大的经济效益。

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