普通的数学书写是二维的。在 $\frac{x+1}{2}$ 中,分数线上面的东西被下面的东西除;在 $x^2$ 中,$2$ 在高处,所以是指数;在 $\sqrt{x+1}$ 中,根号的横线恰好盖住里面的东西。位置是符号的一部分,就像一个数字在数中的位置。眼睛一下子就读出了这一切。可是不用眼睛阅读的人呢? 布莱尔的点 1829 年,法国人路易·布莱尔——五岁起失明,后来在巴黎皇家盲童学校任教——发表了一套用六个凸点排成两列、每列三个的书写系统。每一种组合就是一个符号:至少有一个点的组合共有 $2^6 - 1 = 63$ 种,足够表示字母、标点和数。对于数,布莱尔用了一个省事的办法:在前十个字母前加一个数符,就让 $a$ 表示 $1$,$b$ 表示 $2$,直到 $j$ 表示 $0$。 盲文是一种线性书写:一个符号接一个符号,排成一行。要用它写数学,就得用符号说出普通书写用位置表达的东西:分数从哪里开始、在哪里结束,指数在哪里结束,根号盖到哪里。 算术方块 做算术时,盲校长期使用算术方块(cubarithme):一块分成方格的板,格子里可以放入小立方块,每一面都刻有一个盲文数字。学生像在练习本上一样列竖式,个位对齐个位,用手指去摸一列列数字。位置又回来了,这回是通过触觉。 法国杂志《研究与发明》(Recherches et inventions,1926)对算术方块的介绍:一块方格板,可以放入刻有盲文数字的立方块,靠触觉列竖式计算。Pierre Villey · 维基共享资源 · 公共领域 内米斯码 美国人亚伯拉罕·内米斯(1918–2013)生来失明,曾被劝阻不要学数学:别人告诉他,他没有办法读公式。他读了心理学,做过别的工作,业余时间继续学数学;最终在哥伦比亚大学获得了数学博士学位,并在大学执教了几十年。为了读写所学的东西,他创造了一套数学盲文码,1952 年在美国被正式采用,至今仍称为内米斯码。 这套码的核心思想,是把位置变成开始与结束的符号。一个分数写成“分数开始,分子,分数线,分母,分数结束”;一个指数写成“上升一层,指数,回到基线”。今天我们在键盘上输入数学时,出于别的原因做的正是同样的事: $$\frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$在高德纳的 TeX(本网站通篇使用的书写方式)中变成 \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a} 用花括号代替位置。在这两种情况下,线性化都揭示了结构:书写者必须说出每一部分从哪里开始、在哪里结束。 大声读 屏幕阅读器和口述公式的老师面对的是同一个问题。“$x$ 加一除以二”可以是 $\frac{x+1}{2}$,也可以是 $x + \frac{1}{2}$。在日常说话中,区别靠停顿和语调来表达,而这些在文本里都消失了。能读数学的屏幕阅读器像内米斯那样解决这个问题:它们说“分数开始,$x$ 加一,除以二,分数结束”。听起来很啰嗦,但这恰恰是图形不用文字就交给眼睛的信息。 文字、音乐和素歌 路易·布莱尔在 1829 年介绍他的系统的那本书,名为《用点书写文字、音乐和素歌的方法》(Procédé pour écrire les paroles, la musique et le plain-chant au moyen de points)。乐谱和公式一样,是写在平面上的:音有高有低,和弦层层叠起,它也必须排成一行,才能用手指来读。 练习:口述时不产生歧义用文字写出 $\sqrt{x+1}$、$\sqrt{x} + 1$ 和 $\frac{\sqrt{x+1}}{2}$,使听的人不可能弄错。 “根号,开,$x$ 加一,关。”“根号 $x$,根号结束,加一。”“分数开始:根号,开,$x$ 加一,关;除以二;分数结束。”“开”“关”“结束”这些词,起的正是普通书写所画线条的作用。