I libri di testo di matematica e scienza in Braille sono costosi e richiedono un enorme sforzo produttivo. Ora, un team di ricercatori ha sviluppato un metodo per crearli in modo più semplice. Il nuovo processo, che si è soffermato inizialmente sui libri di matematica, è reso possibile da un nuovo sistema di stesura testi che funge da “traduttore universale” per i formati dei libri combinato con miglioramenti al metodo standard che si usa per inserire  matematica in una pagina Web. Basare il nuovo lavoro su sistemi consolidati garantirà che la produzione di libri di testo Braille diventi facile, economica e diffusa.

Il progetto nasce da un episodio che ha coinvolto Martha Siegel, professoressa emerita dell’Università di Towson nel Maryland. La Siegel conobbe uno studente cieco che aveva bisogno di un libro di testo di statistica per un corso; il libro fu ordinato ma ci vollero sei mesi (e diverse migliaia di dollari) per studiarci su, il che causò allo studente un ritardo significativo negli studi. Siegel e Al Maneki, un matematico in pensione della NSA che fa da consulente alla Federazione Nazionale dei Ciechi (e che è cieco), decisero di fare qualcosa al riguardo.

“Data la straordinaria tecnologia disponibile oggi, abbiamo pensato che sarebbe stato facile riunire gli strumenti esistenti in un processo automatizzato”, spiega Alexei Kolesnikov. Kolesnikov, un collega di Siegel presso l’Università di Towson, reclutato nel progetto nell’estate del 2018. L’automazione del processo è la chiave. Convertire le parole è semplice: il Braille è solo un altro alfabeto, la parte difficile è trasmettere la struttura del libro in modo non visivo, convertendo le formule matematiche e convertendo grafici e diagrammi. Il problema è stato risolto con una collaborazione che si è formata nel gennaio 2019, e che include l’American Institute of Mathematics, che ha messo a disposizione i suoi contatti con le comunità di ricerca matematica e di didattica della matematica.

Ci sono tre problemi principali da risolvere quando si produce una versione Braille di un libro di testo. Il primo è la struttura generale: un tipico libro di testo utilizza indizi visivi per indicare capitoli, sezioni, didascalie e altri punti di riferimento. In Braille tutte le lettere hanno le stesse dimensioni e forma, quindi questi elementi strutturali sono descritti con simboli speciali. Le altre questioni chiave sono trasmettere con precisione formule matematiche complicate e elaborare un modo non visivo per rappresentare grafici e diagrammi.

Il primo problema è stato risolto da un sistema sviluppato dal membro del team, Rob Beezer, professore di matematica all’Università del Puget Sound di Washington. “Abbiamo sviluppato un sistema per la scrittura di libri di testo che produce automaticamente versioni stampate, nonché online, EPUB, Jupyter e altri formati. Il nostro mantra è ‘Scrivi una volta, leggi ovunque'”, spiega. Beezer ha aggiunto Braille come formato di output nel suo sistema, che si chiama PreTeXt. In PreTeXt sono stati scritti circa 100 libri, che ora possono essere convertiti in Braille.

Le formule matematiche sono poi rappresentate usando il Codice Braille di Nemeth, sviluppato inizialmente dal matematico cieco Abraham Nemeth negli anni ’50. Il Nemeth Braille in questo progetto è prodotto da MathJax, un pacchetto standard per la visualizzazione di formule matematiche su pagine Web. Il membro del team Volker Sorge, della School of Computer Science dell’Università di Birmingham, ha osservato: “Abbiamo fatto grandi progressi nel far sì che MathJax producesse contenuti matematici accessibili sul Web, quindi la conversione in Braille è stata una naturale estensione di quel lavoro”. Sorge è membro del consorzio MathJax e unico sviluppatore di Speech Rule Engine, il sistema che è alla base della traduzione di Nemeth e fornisce funzionalità di accessibilità in MathJax e altri strumenti online.

Grafici e diagrammi rimangono una sfida unica per la rappresentazione non visiva. Molti dei consueti strumenti per presentare informazioni usando il colore o lo spessore di una linea, l’ombreggiatura, ecc., non sono disponibili nella grafica tattile. Le punte delle nostre dita hanno una risoluzione molto più bassa rispetto ai nostri occhi, quindi la dimensione dell’immagine deve essere più grande (e comunque adattarsi alla pagina) e le etichette incluse nell’immagine devono essere tradotte in Braille e posizionate in modo tale da non interferire con le linee disegnate. I diagrammi che mostrano forme tridimensionali sono infine particolarmente difficili da “leggere” in un formato tattile. Il lavoro in corso automatizzerà anche il processo di conversione delle immagini in grafica tattile.