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Journal of King Saud University沙特国王大学沙特国王大学学报www.ksu.edu.sawww.sciencedirect.comQEFSM模型与马尔可夫算法在古兰经诵读规则盲文编码中的应用Abdallah M.Abualkishika,*, Khairuddin Omarb, Ghadeer A.奥迪巴特湾a阿曼苏哈尔大学b马来西亚马来西亚国民大学接收日期:2013年5月22日;修订日期:2014年12月9日;接受日期:2015年1月21日2015年6月26日在线发布摘要《古兰经》是伊斯兰教的核心宗教文本。穆斯林应该阅读、理解和应用《古兰经》的教义。《古兰经》被翻译成盲文,作为正常的阿拉伯文本,但没有包括其背诵规则。很明显,这种音译的用户将无法以正确的方式背诵古兰经。通过这项工作,古兰经盲文翻译(QBT)提出了一个特定的翻译古兰经经文和他们的背诵规则到盲文代码。古兰经扩展有限状态机(QEFSM)模型是通过这项研究提出的,因为它能够检测古兰经背诵规则(QRR)从古兰经文本。基本路径测试通过检查模型的所有测试用例马尔可夫算法(MA)被用来翻译检测到的QRR和古兰经文本到匹配的盲文代码。QBT的数据条目是阿拉伯字母和变音符号。这项研究的成果可以在两行盲文符号中看到;第一行是拟议的古兰经背诵规则,第二行是古兰经文字。©2015作者。制作和主办由爱思唯尔B.V.代表沙特国王大学。 这是CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。1. 介绍随着近年来技术的快速发展,人们与外界互动的方式发生了变化,残疾人和正常人之间的差距缩小了。最近,根据世界卫生组织(世卫组织),*通讯作者。电子邮件地址:abdallah@uniten.edu.my(A.M.Abualkishik),ko@ftsm.ukm.my(K.Omar),g. yahoo.com(G.A. Odiebat)。沙特国王大学负责同行审查。全球约有3.14亿人患有视力障碍,其中90%生活在低水平国家(WHO,2014)。盲文是一种书写系统,它使用凸起的圆点图案在纸上书写字符。最初的军事代码是十二个点单元,由六行两列的点表示,称为夜间书写代码,它在天黑后用作士兵之间的通信方式,其中点或关系点代表字符,声音或特定符号(Yamuna和Vora,2013)。路易斯·布莱叶改进了密码,使密码易于阅读,士兵们在阅读由12个点代表的字母和符号时遇到了困难(Mellor,2006)。六个路易点比十二个军事点容易,因为它可以用指尖感觉到,新的代码已经被接受为通用http://dx.doi.org/10.1016/j.jksuci.2015.01.0011319-1578© 2015作者。制作和主办由爱思唯尔B.V.代表沙特国王大学。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。制作和主办:Elsevier关键词古兰经诵读规则;盲文编码;扩展有限状态机;马尔可夫算法;决策表;决策树将古兰经背诵规则翻译成盲文代码239它是盲人与周围世界交流的一种方式,由于它已被翻译成大多数语言,它成为世界盲人的语言。如图1所示,盲文单元由六(6)个点组成,排列成矩形;三(3)个向下,两(2)个横向。每个盲文单元或符号代表科学字符,数学符号,音乐中的标点符号和计算机符号。之前在Abualkishik和Omar(2009年a)中,我们提出了《古兰经》背诵规则的盲文符号,以使视障人士有机会正确地背诵《古兰经》。目前的工作继续在Abualkishik和Omar(2009a)的工作,提出了一个古兰经扩展有限状态机(QEFSM)模型来检测古兰经文本中的所有背诵规则。查询表索引QEFSM模型状态和决策表控制模型的事务功能。 QEFSM模型的输出被发送到马尔可夫算法进行转换过程。 此外,一个古兰经盲文翻译(QBT)的建议,以评估QEFSM模型的工作。 将翻译后的盲文编码打印出来,并提出了一种新的打印方法。每一行古兰经被翻译成两行盲文,第一行盲文代表古兰经背诵规则的2. 相关作品近年来,技术爆炸对人类感知能力的提高产生了积极的影响,特别是对第三世界和第二世界国家。盲文系统是人类重要的系统之一。盲文给了很多年轻的盲人有机会参与科学的发展,并自动使他们成为这个世界上有效的成员;但失明限制了他们的能力。Roy(2000年)和Sensus(1999年)将阿拉伯语翻译成盲文。然而,目前还没有专门的系统或研究,就在该地区的古兰经盲文,通常盲文古兰经是打印出来的非系统的方法,如珀金斯盲文和石板和手写笔。学习《古兰经》诵读规则是每个《古兰经》读者的义务,学习和应用《古兰经》诵读规则的需要往往会影响《古兰经》经文的含义,并导致经文目的的改变。《古兰经》是真主在King(2000)中,Alksander King通过使用翻译窗口的左右上下文与有限状态机的匹配来关注文本与盲文的翻译(不处理阿拉伯有限状态机技术用于处理同一语言中的盲文等级,并允许一组规则图1盲文单元(符号)。承担翻译的角色,从盲文翻译到一种语言。决策表控制有限状态机的操作,并制作一个简单的字符翻译规则列表UMIST翻译系统(Blenkhorn,1997)是近年来出版的关于文本和盲文翻译的少数著作之一。在发动机状态由有限状态机控制的情况下,使用决策表的内容,并且调节要使用的语言翻译规则的哪个子集翻译引擎可以使用任何语言规则表,因此如果语言规则表被构造,则可以将任何语言翻译成盲文代码或从盲文代码翻译成任何语言。3. 《古兰经》诵读规则《古兰经》被翻译成多种语言,但原文是以阿拉伯语向先知启示的(马利克,2007年)。在Babker(1983)Al-kari《古兰经》的诵读规则(QRR)是一套必须通过诵读《古兰经》来应用的规则。这些规则改变了阿拉伯语字母的发音(Abualkishik Omar,2009年b)。这项工作涉及五种主要类 型 的 QRR : 即 中 午 Sakenah , Meem Sakenah , LamSakenah,Scoon(Kalkala)和Mudd(Prolong)。这五种主要类型又分为十三种亚型。如上图所示。 2.需要十三个盲文符号来代表以前的QRR,但为了防止任何冲突并减少新采用的符号的数量,采用了六个盲文符号来代表十三个古兰经背诵规则。(循环中的数字表示为每个QRR设置的规则数量,共有120条规则。)背诵规则表示字母的发音状态,这意味着相同的状态(背诵规则)可以适用于不同的字母,例如,参见表1中的这两个例子。十三(13)个QRR的发音可以分为六(6)个QRR,即 Edhar ( Adhere ) , Edgham ( Diphthong ) , Ekhfa'(Conceal),三种通过这项研究;五个背诵规则由一个盲文符号表示,一个背诵规则(Mudd)由两个盲文符号表示;第一个用于Mudd,第二个用于延长空间。这些符 号 是 Abualkishik 和 Omar ( 2009 年 a ) 提 出 的 ( 见 表2)。4. 古兰经扩展有限状态机(QEFSM)模型在 Beesley 和 Karttunen ( 2002 ) 中 , 有 限 状 态 机(FSM)是语言和自然语言处理(NLP)应用程序中最合适的技术。FSM具有模块性(FSM支持并组合了各种操作和关系集合)、清晰的表示性(FSM直接实现规则,并且以一种简单明了的方式实现规则,因此易于理解和修改)、高效性(FSM是一种确定性技术,几乎不神秘,对提高时间效率有积极作用)和紧凑性(FSM可以最小化,同时提高存储需求、时间效率和概率hi表1埃德哈背诵不同字母的规则。Noon group Edhar Noon+ Scoon+ AinMeem组Edhar Noon+Scoon+Yaa'++ﻣْ�ﻦِ�ﻋﻨِ�ﺪﺍﻟﻠّ�ِ�ﻪُ�ﻫْ�ﻢَ�ﻳْ�ﺤَ�Abualkishik等人图2《古兰经》诵读规则表2古兰经的发音分类。1 02 83 74 6Noon Sakenah埃达尔·埃加姆·埃克法·埃克拉布Meem Sakenah Lam Sakenah埃达尔埃加姆·埃克法泥浆(延长)5_B Mudd 2选项卡_D Mudd 4选项卡_F Mudd 6标签斯库恩6卡尔卡拉通 过 最 小 测 试 用 例 早 期 发 现 的 故 障 和 错 误 ) ;( Karttunen , 1995; Kaplan 和 Kay , 1994; Johnson ,1997)。扩展有限状态机(EFSM)与决策表法和查找表,以检测古兰经背诵规则。EFSM是FSM技术的增强技术;它以前应用于计算机科学、反应系统、哲学、语言 学 、 逻 辑 和 数 学 ( Androutsopoulos 等 人 , 2009年)。Huang(2001)宣称,EFSM技术是用于验证和测试推导的强大模型; 2它由状态、转换和动作组成。FSM和EFSM都是基于事务函数结果从一个状态移动到另一个状态使用EFSM的原因是FSM的输出只有一位二进制代码(真和假),这使得FSM的问题,其中涉及到实现大量的状态和规则,否则; EFSM的输出不是布尔函数,可以用触发器条件规则表示表示EFSM技术的背诵规则检测的状态图被定义为6元组:I,O,S,F,U,T。QEFSM模型的交易通过以下表示传输(等式2)发生。(1)):我的天啊! S × U × O1其中T表示状态之间的事务;s表示当前状态;F表示来自事务的启用函数;I表示状态的输入;S表示下一个状态;U表示函数的更新,O表示每个事务的输出拟议将古兰经背诵规则翻译成盲文代码241图中的QEFSM模型。图3显示了27个州,分布在三个州的水平上。QEFSM引擎在每个周期检查四个字母,并且它正在移动一个字母直到诗句结束模型的初始对于QEFSM中的每个状态,存在控制状态之间的移动的事务函数。表3声明了对所有模型事务函数的解释。如图3和表3所示,QEFSM模型有八个输出状态,代表不同的古兰经背诵规则。前六个状态(主统计数据)通过使用负责执行相关决策表的查找表(索引表)进行管理。图4展示了QEFSM模型中EFSM技术、决策表和查找表(见表4)之间的集成过程。5. 评价QEFSM模型白盒测试(结构测试)是一种验证技术,它检查代码的工作和系统或组件的内部机制(Beizer,1995)。通过对软件结构的测试,提出了路径测试、分支测试、数据流测试等技术和策略,为软件结构选择可能的 测 试 用 例 , 保 证 测 试 过 程 中 完 成 足 够 在 Hunt(2002)中,确定测试用例集的主要优点是:消除冗余测试,提供适当的测试覆盖率,提供更有效的测试和进行有限的测试。在白盒测试方法中,路径测试被认为是通过单元测试阶段检测错误的最佳容量方法( Beiter , 1999; Frankl 和 Weyuker , 1995;Zhu 等 人 ,1997年)。基本路径测试是由McCabe(1982)提出的用于测试通过软件的每个线性独立路径的测试策略之一,因为独立路径的数量表示软件应该测试的测试用例的数量和测试用例的圈复杂度软件,(Guangmmei等人,2005年)。在Watson和McCabe(1996)中,有一个关于复杂性和测试之间的紧密联系的声明。此外,结构化测试方法使这种联系明确。为了满足基本路径测试策略,需要完成四个步骤:第一步:绘制模型的程序图(控制流图)。第一步是绘制控制流图,描述软件的逻辑结构,图3 QEFSM模型图。表3交易功能说明。交易功能描述0没有背诵规则1中午和傍晚2Kalkala字母和Scoon3Meem和Scoon4林和史库恩5Mudd字母6特殊词7Eklab(Noon Sakenah)字母8Edhar(Noon Sakenah)字母9Edgham(Noon Sakenah)字母10Ekhfa11Edhar(Meem Sakenah)字母12Ekhfa13Edgham(Meem Sakenah)字母14Edhar(Lam Sakenah)字母15Edgham(Lam Sakenah)字母16Mudd 2制表符规则17Mudd 6 tab rules18Mudd 4 tab规则19Eklab背诵规则(输出)20Edhar背诵规则(输出)21Ekhfa22Kalkala背诵规则(输出)23Edgham背诵规则(输出)24Mudd 2选项卡背诵规则(输出)25Mudd 4选项卡背诵规则(输出)26Mudd 6选项卡背诵规则(输出)27特殊词的Mudd(输出)242 A.M. Abualkishik等人图4QEFSM集成图。表4可接受的。将古兰经背诵规则翻译成盲文代码243线(边)、圆(节点)、区域边界(区域)和预测节点(条件节点)。 图 3显示了QEFSM模型的控制流图的源代码。通过先前的流图,确定状态、边、区域和预测节点数,以便作为下面步骤2中圈复杂度(Cc)等式的输入。第二步:计算圈复杂度。圈复杂度(Cc)确定基本路径(软件中没有任何迭代的所有唯一路径),并生成测试用例以执行每个路径至少一次。计算白盒测试中使用的Cc通常用于指定最小测试次数并测量通过单元的独立路径Cc的计算方法是从边数中减去节点数,再加上图的部分数的两倍当量(2)建立了由QEFSM模型的流图计算Cc的方法n是节点的数量,e是边的数量,p是图的不连通部分的数量。如图3所示,设e =41,n =28,p =1,则Cc¼e-n2p;Cc41- 282011年;Cc¼13μ 2;抄送15:ð2ÞQEFSM模型的独立路径的数量等于Cc,Cc由等式(1)计算得出。(2)以上为十五。Cc也是从预测节点计算的(p) 数字,如在Eq。(3)下面。Cc¼p1;Cc¼14μ l;抄送15:ð3Þ由于QEFSM模型的独立路径等于Cc的值,即十五(15)条路径,因此QEFSM具有从状态(0)到输出状态的十五条独立路径步骤三:确定模型图的基本路径对于软件的Cc的发现使开发人员关注应该为模型进行的适当测试级别。下表6表示QEFSM模型的独立路径的样本。第四步:为每个独立路径执行测试用例以进一步评估QEFSM的内部结构模型,测试用例集被测试为模型的所有独立模型中的每个独立路径都应该至少有一个测试用例,以确定模型在每个输出中的结构工作。为QEFSM完成的测试用例总共有15个。一组字符串(或符号)根据特定的重写规则,(曼宁和舒茨,1999年)。 MA是一阶算法,这意味着必须使用第一个适用的产生式规则,并且必须替换最右/最左的子串。MA是一个替代系统,用于检测到的背诵规则到拉丁文字和阿拉伯文字到拉丁文字,然后它转换成一组盲文符号的拉丁文字在这项工作中,涉及三个字母:1- 阿拉伯字母和变音符号的字母表。R1 ={...,... {\fn黑体\fs22\bord1\shad0\3aHBE\4aH00\fscx67\fscy66\2cHFFFFFF\3cH808080}表5显示了测试用例的样本包括:测试用例编号、独立路径、测试用例编号、输入、期望输出。6. 音译算法为了将所提出的古兰经背诵规则和古兰经脚本翻译成盲文代码,马尔可夫算法(MA)与QEFSM模型相结合,以引入准确的古兰经盲文翻译。MA是一个字符串重写系统,它将一组字符串(或符号)转换为另一组字符串(或符号)。2- 字母表中的拉丁字母、阿拉伯数字、标点符号和其他特殊符号。R2 ={A,B,C,D.. . 一、二、三、四... @,:,$,.. . }.3- 盲文符号的字母表(由63个符号组成)。R3=如下面的等式所示(4)、规则是两个字符串的序列设P是R1上的元素,R是R2上的元素.太好了!R2;R4路径输出表5QEFSM模型的独立路径。0-1-7-190-1-8-200-1-9-210-1-10-230-2-220-3-11-200-3-12-210-3-13-230-4-14-200-4-15-230-5-16-210-5-17-210-5-18-210-6-270Eklab(Noon Sakenah)Edhar(Noon Sakenah)EkfaEklab(Meem Sakenah)EkfaMudd 4选项卡Mudd 6选项卡Mudd special words没有找到表6测试用例示例。Abualkishik等人其中T是转换,P是模式,R是替换。表7显示了应用于条目文本的转换规则集的示例。为了在QEFSM模型中应用MA,将古兰经背诵规则和脚本翻译为盲文代码;在Orallo(2010)中;应用MA时应考虑五个步骤:按顺序检查规则,从上到下,看看箭头左侧的任何模式是否可以在符号串中找到。当没有找到字符串时,算法停止执行。如果找到一个或多个匹配项,我们将输入字符串中最右边的匹配文本替换为第一个对应规则处箭头右侧的替换项。表7转换规则集。如果应用的规则是终止规则,则停止算法执行。● 返回步骤1并继续。为了更好地理解QEFSM模型和马尔可夫算法之间的集成过程,请参见下图5该图是经过五(5)主要步骤:这是由分段成字符的诗句,然后将它们保存在两个数组开始;反转保存的文本在两个数组;通过匹配罗马字符并将其余字符替换为空格来替换通过在两个阵列之一处使用QEFSM模型检测到的古兰经背诵规则;将阿拉伯文字转换为罗马文字的过程;将罗马字符替换为兼容的盲文代码;以及最后将两个阵列布置成双平行盲文行,古兰经背诵规则行在字符和变音符号行之上。7. 实验测量7.1. 实验数据有许多方法可以将古兰经经文导入QBT,例如键入,复制和作为文本文件。500个(500)随机诗句被QBT翻译。 表8显示了使用QBT完成的实验7.2. 实验程序图6示出了Edgham背诵规则在被QBT翻译之后的输入和输出。7.3. 测量和测试过程Fenton和Pfleeger(1998),作为软件开发中度量需求的强烈支持者,指出:“你不能控制你不能度量的东西”,换句话说,我们必须控制我们的项目,而不仅仅是运行它们。《古兰经》作为一本神圣的书,必须是完美无瑕的。三种类型的测量是为实验古兰经诗句。测量古兰经背诵规则检测过程的准确性。《古兰经》中有一百节经文。从古兰经经文中检测到的古兰经背诵规则的准确性是通过将检测到的背诵规则的数量除以QBT与输入的古兰经文本中的全部背诵规则的数量来计算的参见等式(五)、让M(RA)缩写为背诵准确性,QBT(Q.R.R)缩写为QBT检测每节经文的古兰经背诵规则,Q(Q.R.R)缩写为原始古兰经文本中每节经文存在的古兰经背诵规则设 z=M ( R. A ) , x=QBT ( Q.R.R ) , y=Q(Q.R.R),然后:z¼ x= y×100%:105μ m测 量 过 程 的 结 果 是 成 功 的 , 并 且 获 得 百 分 之 百(100%)的检测准确度。●●●●●将古兰经背诵规则翻译成盲文代码245图5马尔可夫算法变换流程图.表8QBT实验的样本。盲文翻译诗歌包括背诵规则古兰经经文ﺍﻟٰ�ﺮْ�ﺣَ�ﻤِ�ﻦﺍﻟٰ�ﺮِ�ﺣﻴِ�ﻢﺃَ�ﺗُ�ِ�ﻤّ�ﺪﻭﻧَ�ِ�ﻨْ�ﻴِ�ﺒَ�ﻤْ�ﺎٍ�ﻝ《古兰经》翻译的准确性。翻译过程的准确性通过将翻译的字符数除以条目文本的字符数的QBT来计算参见等式(六)、TA是Translating Accuracy的缩写QBT(T.L.V)是缩写的字母和变音符号的数量,这是翻译为每一个古兰经诗句使用QBT,Q(Q.R.R)缩写为古兰经字母和变音符号,存在每一个诗句在输入古兰经文本。设 v=M ( R. A ) , u=QBT ( Q. R. R ) , w=Q(Q.R.R),然后:v¼u=w×100%:106μ m测量过程的结果已经成功,并且获得了百分之百(100%)的翻译准确度。测量用户在实际生活中QBT结果的准确性。QBT在约旦的Alsoula盲人研究所进行了测试。 在检测的准确性古兰经背诵规则从古兰经经文的用户计算使用方程。(七)、30名用户在100个实验中进行了三次测试R.A 是 UserRecitingAccuracy 的 缩 写 QBT(U.Q.R.R)是古兰经背诵规则的缩写,用户通过使用古兰经盲文翻译器成功地检测和背诵翻译后的每一节经文Q(Q.R.R)是针对古兰经背诵规则而设的,这些规则存在于古兰经原文中的每一节经文中。设 a=M ( R. A ) , b=QBT ( Q.R.R ) , c=Q(Q.R.R),然后:a¼b=c×100%:107mm实验中最好的结果达到了81%的准确率,这是由用户一(1)八(8)谁是盲文教师得分最差的结果是61例(61%)。下面的表9声明了测量用户一(1)检测古兰经背诵规则的准确性的过程。如表8所示,对用户进行了三次测试。每个测试(Edhare,Edgham,Ekhfa,Eklab和Mudd)都被检查了检测古兰经背诵规则的准确性,这些规则分别在一百(100)个古兰经经文中找到,●●Abualkishik等人图6 Edgham的输出屏幕表9用户1-测试实验的结果用户1埃达尔埃德厄姆埃克法埃克拉布卡尔卡拉Mudd总和背诵(坚持)(双元音)(掩饰)(唇鼻音)(延长)精度70342252490245百分百测试1512617318621770.72测试2582919421681990.81测试3663220422762200.90是随机选择在一百(100)节经文中,现有的古兰经背 诵 规 则 是 Edhar 十 七 ( 70 ) 节 , Edgham 三 十 四(34)节,依此类推。用户在第一次测试中能够检测到五十一(51)个Edhar,在第二次测试中能够检测到五十八(58)个Edhar,在第三次测试中能够检测到六十六(66)个Edhar。第一个用户的M(RA)结果图如图所示。7.第一次会议。图7第一个用户的背诵规则如图所示,M(RA)值从测试1到测试3开始增加,这表明通过重复测试,用户的背诵和检测能力不断提高,其中通过第一次测试,与测试2和3相比,用户还不熟悉新的盲文代码。8. 结论古兰经扩展有限状态机(QEFSM)模型是为了检测古兰经文本中的所有背诵规则而开发的。使用基本路径测试作为白盒测试来评估QEFSM模型。模型的独立路径的数量等于QEFSM模型所做的测试用例的数量,从而通过做更少的测试用例发现错误和故障来减少测试工作量在QEFSM模型中,查找表被控制并索引状态,EFSM技术中的每个状态由管理属于它的事务功能的决策表表示。马尔可夫算法用于将古兰经背诵规则和脚本翻译为盲文代码。马尔可夫算法用于将古兰经背诵规则翻译成盲文代码247本研究的翻译过程,因为它是一个有序的规则算法,可以在未来的研究中使用的其他研究,翻译盲文代码到阿拉伯语或任何其他语言,只是通过反转的规则,并作出一些修改。这些工作的成果体现在盲文符号的双行中;第一行是拟议的《古兰经》背诵规则,第二行是《古兰经》文字。《古兰经》是真主的一本书,它有特定的页面布局(如:苏拉的名字,犹太人的数量引用Abualkishik,上午,Omar,K.,2009年a。盲文代码中的古兰经振动,ICEEI'09。在:电气工程和信息学国际会议,1。IEEE,pp. 12-17. 2009年8月。Abualkishik,J.A.M.,Omar,K.,2009年b。古兰经盲文系统。国际人文与社会科学杂志,313Al-kari ',A.,1998.诵读《古兰经》--哈菲斯风格。伊斯兰大学,KSA,第1(1)卷,第100页。 24- 44Androutsopoulos,K.,克拉克,D.,Harman,M.,Li,Z.,特拉特湖,2009. 扩展有限状态机的控制相关性。在:软件工程的基本方法(FASE '09)。Springer LNCS,York,UK,pp. 216- 230Babker,A.,1983. 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