基于數學原理構建漢字拼音筆畫輸入體系

孫玥佳

【摘要】隨著互聯網普及和我國對漢字的逐漸重視，依靠排列組合原理，利用一種新的漢字輸入法——拼音筆畫輸入法，解決重碼和讀音不準問題，科學構建漢字字庫系統、漢字單字或多詞組應用數據分析系統和漢字信息快速搜索系統，使漢字發展能更好地適應新形勢所需.

【關鍵詞】拼音筆畫;數學;體系構建

一、數學聚集整合技術的應用

英國著名科學家李約瑟編撰的《中國科學技術史》一書，曾這樣說過：中國是最早發明水排的國家，也是最早發明風箱的民族，但卻沒有把它們整合起來變成蒸汽機.其原因是沒有最終把兩者有機整合在一起.

說起蒸汽機，首先想到瓦特，但他并不是發明者.瓦特的重大貢獻就在于技術改進，且運用數學原理，經過反復實驗、計算得出運行效率高于以往四倍的結果，使蒸汽機性能大大提高，從而促進了第一次工業革命的興起.下面介紹的拼音筆畫輸入法，就是利用了聚集、整合技術和數學方法構建的.

二、拼音筆畫輸入法

我們知道漢語拼音是由聲母和韻母組合而成的漢字字音，而拼音筆畫輸入法是利用拼音聲母與漢字筆畫相結合來實現的.漢語拼音總共有23個聲母，漢字筆畫可分為五種：橫、豎、撇、捺、折，可以用鍵盤數字1、2、3、4、5代替.每一個漢字都是由聲母與筆畫組合而成，根據數學中排列組合乘法定理，可以計算出總組合數來.現將乘法定理敘述如下：

完成一件事，需要將其過程分成幾個步驟，做第一步有m₁種不同的方法，對于第一步的每一種方法，做第二步均有m₂種不同的方法;對于前兩步的每種方法，做第三步有m₃種方法……以此類推，做第n步，對于前（n-1）步的每種方法，均有m_n種方法，那么完成這件事共有P=m₁*m₂*——*m_n種不同的方法.

1.漢字的單字輸入法

規則：取聲母23²取筆畫5³

筆畫取法：上下結構的漢字取第一、第二筆畫和末筆畫;左右結構的漢字取左側的第一筆畫和右側的第一筆畫及末筆畫;不夠三筆的漢字用空格代替.

聲母與筆畫總組合數為：23²*5³=2875種

例如：漢 h454 字 z421

需要說明，不是每一種聲母與筆畫的組合都可以組成一個漢字，但是每一個漢字都是由聲母與筆畫組成，這里的總組合數為平均數.根據國家公布《通用規范漢字表》（2013版），共收錄漢字8105個左右.假設每一個聲母和筆畫都可以組成一個漢字，那么平均重碼率8105/2875≈3個漢字.從理論上來講基本上滿足我們使用要求，不翻頁或少翻頁找字，極大地節約了輸入漢字的時間.

2.漢字的雙字詞組輸入法

規則：取聲母組合數23²取筆畫組合數5²

筆畫取法：取第一個字的第一筆畫與第二個字的最后一筆.

雙字詞組總組合數為：23²*5²=13225

例如：科學kx32 東西dx11

根據《現代漢語詞典》詞匯總量約六萬條，其中雙字詞組不超過四萬條，漢字平均重碼率40000/13225≈3個字，同樣也節省了漢字雙字詞組輸入的時間.

3.漢字的三字詞組輸入法

規則：取聲母組合23³筆畫輸入5²

筆畫取法：取第一個字第一筆，最后一個字末筆畫.

漢字三字詞組總組合數為23³*5²=304175

例如：俄羅斯 els32

漢字三字詞組基本上不存在重碼，大多不需要翻頁.

4.漢字四字詞組輸入法

規則：直接輸入聲母，筆畫輸入基本上不需要采用.

四個字聲母組合數23⁴=279841

例如：一針見血yzjx 一心一意yxyy

五個字及其以上的詞組（容量23⁵=6436343）只要使用聲母就可以完成漢字詞組的輸入，不需要再輸入筆畫，這樣輸入速度更加快捷方便.

三、拼音筆畫輸入法特點

從以上對漢字單字及詞組進行計算與分析，得出規律為：漢語拼音的聲母用來輸入漢字或詞組，筆畫用來確定矯正每一個漢字或詞組.當輸入四個字及其以上的詞組時，根據其組合容量，基本上不需要輸入筆畫，這樣極大地減少了敲擊鍵盤的次數，使輸入詞組更加快速方便.拼音筆畫輸入法還有以下一些特點：

1.減少敲擊鍵盤的平均次數

以拼音輸入為例，輸入一個漢字，最少敲擊2次鍵盤 （不算重碼翻頁）（壹yi），最多敲擊6次鍵盤（狀zhuang），平均輸入鍵盤3.5次。

從上表中可以看出，采用拼音筆畫輸入法，敲擊鍵盤的次數明顯減少.

2.解決漢字讀音不準的問題

地區方言差異較大，聲母不易讀準的音zh、ch、sh與z、c、s;韻母不易讀準的音en、eng、in、ing，這些不容易讀準的聲母和韻母在漢字中占有很大比例，由于讀音不準確，導致在拼音輸入過程中輸入速度受到影響.

3.解決漢字輸入過程中的重碼問題

無論是使用拼音輸入法還是筆畫輸入法都存在大量的重碼，但把兩種輸入法結合起來，就大大地降低了重碼率，節約輸入時間，從而使漢字輸入更加簡便、快捷.

4.加深人們對漢字字型的印象

漢字是語言與字型完整結合的產物，這是漢字文化固有特點，使用這種輸入法，可以加深對中國傳統漢字字型的記憶印象，加強對中國漢字書寫與閱讀的繼承與發展，具有不可替代的意義.

5.推進漢字輸入法的延伸和擴展

漢字的字形結構形式比較復雜，它不僅有上下、左右結構，還有許多字形結構形式，如里外型（國）、品字型（森）、倒品型（馨）及獨體字型（凸、凹）等，為了減少重碼，增加幾個常用字根以及相對應的數碼，使輸入漢字更快捷.所增加的字根及數碼鍵盤對應如下：

鍵盤0：口、日、目、月、田、罒等，此類部首占漢字總量16%～20%左右.

例如：國g014 、 啟q450 、曼m004 、眼 y054

鍵盤7：七、土、士、扌、艸等，此類部首占漢字總量10%左右;

例如：草c702 、地 d757 、把b757、北b217

鍵盤8：八、乄、人、丷、灬.小等，此類部首占漢字總量10%左右.

例如：放f438 、然r348 、眾z888、兌d805

增加的3個數碼，其拼音與筆畫組合數為：23*8³=11776.重碼率為8000/11776≈0.68%

四、建立與時俱進的漢字輸入應用體系

漢字拼音筆畫輸入法被大家認同需要一個過程.但它應用數學原理建立起來的數學體系非常重要.馬克思說：“一門學科只有當它達到了能夠成功運用數學時，才能真正發展”.數學原理的引入為我們在工作中解決實際問題提供了理論依據，它揭示了事物內在規律，化難為易，把奧妙變為常識.為此，拼音筆畫輸入法的應用又進一步拓展了空間.

1.建立屬于自己的漢字字庫系統

由于每個人使用漢字的用途及專業分類領域不同，使用漢字單字和詞組的頻率也不盡相同.因此，有必要組建屬于自己的漢字字庫系統，從字庫系統中提煉出屬于自己的漢字字庫，再結合漢字輸入過程中的聯想功能和學習記憶功能等，以便更好地為我所用.例如：普通人手機微信、短信交流，約3000～3500個常用漢字足夠用，但是研究中國古代漢語的，約需要1.5萬個漢字，作為醫生除了常用漢字外，還需要在字庫里儲存較多專業名詞或大量的藥品名稱等.

2.建立漢字單字或多詞組應用數據分析系統

漢字與英文單詞有很大不同，英語由26個字母組合成單詞，而漢語是由單字與詞組組合而成，而且每一個單字又可以組合成詞組，這就造成漢字的新詞組不斷涌現.我們有必要建立漢字應用數據分析系統，對漢字或詞組的使用頻率、新舊詞組的增減、漢字字庫的容量等進行科學統計，利用統計結果對漢字的使用情況進行分類，把漢字進行數字化、科學化的整理，讓漢字更好地為各行各業人群服務.

3.建立快速漢字信息搜索系統

我們在網上搜索信息時，一般需要將漢字信息全部輸入，方可查尋到此類信息.如果我們建立快速漢字信息搜索系統，根據聲母的排列組合的組合數容量，5個字以下利用聲母與筆畫相配合查找，五個字以上的，直接輸入聲母就可以非常快速查詢到此類信息.此方法非常適合圖書館的信息檢索系統.

基于數學原理的拼音筆畫輸入法，不僅是一門漢字輸入技術，而且能使漢字體系進一步深化，為快速發展的各個領域提供更好的服務.