Как пишут математики…

Комментарии: 23

Вынесенный в заголовок вопрос, безусловно, относится к риторическим. Математические (в широком смысле) книги и особенно статьи вряд ли достойны изучения с филологической точки зрения — "необходимо и достаточно", "если, то" и "очевидно, что" в неисчислимых комбинациях доведут до белого каления самого уравновешенного литературоведа. Поэтому речь пойдет вовсе не о стилистике, а о том, что представляет собой квинтэссенцию математических изысканий, — о формулах.

Оформление математических текстов всегда было непростым делом. Обилие довольно вычурных символов, использование всевозможных алфавитов, своеобразное размещение различных частей выражений превращает набор каждой более или менее сложной формулы в довольно кропотливую и интеллектуальную процедуру. Естественно, сегодня на помощь приходят компьютеры. Еще более 20 лет назад великий математик и программист Дональд Кнут изобрел свою поистине гениальную программу верстки научных текстов TeX. С тех пор система обросла многочисленными дополнениями и надстройками, профессионально выполненными шрифтами и стала стандартом де-факто в научном мире.

Так почему же данная тема все еще обсуждается? Дело в том, что работа с TeX сродни программированию, тем более что система эта рассчитана на использование текстового режима, командной строки и многочисленных конфигурационных файлов. Разобраться в ней действительно непросто, особенно начинающим пользователям, взращенным на графических интерфейсах и предпочитающим сотне клавиш две кнопки мыши.

Впрочем, многие современные текстовые процессоры и офисные пакеты (а также системы верстки) обеспечивают именно визуальную работу с формулами на основе OLE и специальных редакторов. В Microsoft Word, к примеру, имеется Equation Editor, который предоставляет в распоряжение пользователя более 250 математических символов и автоматически форматирует формулы с дробями, суммами, интегралами и прочими выражениями. Однако этим его возможности и исчерпываются — никаких дополнительных удобств.

В действительности же Equation Editor представляет собой урезанную версию программы MathType компании Design Science. При стоимости $129 ($99 для академических организаций) этот продукт обеспечивает гораздо более широкие возможности. Пожалуй, самое главное — сохранение часто используемых фрагментов формул и присвоение их новым кнопкам на панели инструментов или комбинациям клавиш. Кроме того, в последней версии (MathType 4.0) реализована полная поддержка OLE 2.0 и технологии drag-and-drop, так что вы можете перетаскивать формулы в документ прямо из окна редактора — это особенно удобно, поскольку в математических статьях часто встречаются похожие выражения.

К тому же в полной версии MathType имеется набор высококачественных шрифтов, напоминающих по начертанию Computer Modern из состава TeX (не секрет, что распечатки формул, полученных с помощью стандартных инструментов Word, далеки от совершенства), дополнительные символы и шаблоны и многие другие средства, приближающие качество печатных документов к типографскому.

Возможностей Equation Editor и, тем более, MathType с головой хватает для подготовки относительно небольших текстов: рефератов, проектов и т. п. Даже ресурсоемкость механизмов OLE постепенно отходит на второй план — 64 MB оперативной памяти достаточно для относительно комфортной работы в Word 2000 с довольно объемными документами (см. ниже). Впрочем, в этом случае авторов поджидает другая опасность: формулы хранятся в виде объектов, и править их приходится по очереди. Например, невозможно выполнить глобальную замену фрагментов, как это делается с обычным текстом.

Еще одна проблема с документами Word — переносимость. Определенные сложности — от некорректного отображения некоторых символов до полной нечитабельности формул — возникают даже при использовании разных версий этого текстового процессора, а что уж говорить о других компьютерах и ОС. Из-за закрытости формата Word ни в одном из альтернативных офисных пакетов нет действительно качественного конвертора, во всяком случае пока. Более того, даже если документ и удастся преобразовать (например, в кросс-платформенном StarOffice), формулы будут в лучшем случае восприняты как графические объекты — править их можно только с помощью MathType (работающего на платформах Windows и Mac).

Сверху вниз: документ, подготовленный
в Word; после преобразования в формат TeX (оттранслированный); в среде Scientific
Word

Именно в силу указанных причин абсолютное большинство научных издательств принимает
работы только в формате TeX. Впрочем, технологии не стоят на месте, и сегодня
вполне возможно объединить универсальность и гибкость этой системы с простотой
и интуитивностью современных текстовых процессоров. К сожалению, далеко не каждый
студент и даже ученый (и не только в нашей стране) может выложить более $500 за
программу Scientific Word
— великолепную почти-WYSIWYG-надстройку к TeX. По комфортности работы и обилию
визуальных средств это, пожалуй, абсолютный чемпион. Разработчики распространяют
полнофункциональные пробные версии своих продуктов, с которыми, несомненно, стоит
познакомиться.

Неплохая альтернатива Scientific Word — LyX, более простая, но совершенно бесплатная
разработка. Изначально ориентированная на Unix, программа портирована энтузиастами
и на
платформу Win32
. Впрочем, сделано это "малой кровью" — для функционирования
LyX необходимы сервер X Window (естественно, также портированный) и другие средства
из мира Unix. Настроить и добиться устойчивой работы такой системы довольно непросто,
и я бы не рекомендовал браться за это начинающим пользователям.

Тем не менее имеется некий промежуточный вариант. Дело в том, что, кроме всего прочего, MathType умеет преобразовывать свои формулы в формат TeX (а точнее: Plain TeX, AMS-TeX, LaTeX, AMS-LaTeX), и в этом качестве им вполне удобно пользоваться в дополнение к обычному текстовому редактору: вы активизируете подходящий транслятор, рисуете и форматируете математическое выражение, а после копируете его TeX-представление через буфер обмена. Таким же способом можно готовить MathML-документы для публикации в Web. А проверить удобство этого метода лучше всего на бесплатной программе TeXaide той же Design Science, аналогичной по возможностям (и ограничениям) Equation Editor, но транслирующей формулы только в TeX.

Еще одно интересное решение заключается в преобразовании документов Word в формат TeX. Задача нетривиальная и сама по себе, и, тем более, когда дело касается формул. Принципиальная возможность не вызывает сомнений, поскольку это умеет MathType, а вот конкретная реализация долгое время сдерживалась необходимостью расшифровывать двоичный формат объектов Equation Editor. Однако недавно Design Science все же решилась поделиться с разработчиками своими секретами, и некоторые не преминули этим воспользоваться.

Программа Word2TeX
создана нашими соотечественниками Кириллом и Анной Чикрий и представляет собой
обычный конвертер файлов для Microsoft Word. Единственное отличие — дополнительное
диалоговое окно, в котором можно настроить различные параметры преобразования
и результирующий формат, а также дополнить преамбулу документа необходимыми директивами
(например, для поддержки кириллицы). Работает все просто великолепно и достаточно
быстро. К сожалению, ограничения пробной версии (не транслируются даже некоторые
формулы) не позволяют оценить все достоинства программы, хотя стоимость регистрации
— $45 — вероятно, соответствует интеллектуальности данной разработки.

Бытует мнение, что профессиональный наборщик в TeX даст сто очков форы любому, работающему в графической среде и предпочитающему использовать мышь. Впрочем, если это и правда, то относится только к настоящим асам. Описанные же средства позволят изучать TeX постепенно, без больших временных затрат и ущерба для основной деятельности.

Эффективные способы использования
Equation Editor

Добавьте
на панель инструментов Word кнопку вызова Equation Editor.
Для
этого в диалоговом окне Настройка выберите вкладку Команды; затем в категории
Вставка найдите пиктограмму в виде "корня квадратного из альфа"
и перетащите ее на удобную для вас панель инструментов Word. Теперь для
создания очередной формулы достаточно лишь щелкнуть на новой кнопке.

Выберите оптимальный режим редактирования формул. По
умолчанию это происходит непосредственно в окне основного документа, за
счет чего обеспечивается дополнительная наглядность. Однако при этом переключается
контекст приложения (т. е. меняются панели меню и инструментов), что на
медленных ПК может занимать немало времени. Несколько быстрее функционирует
автономный режим (который использовался в прежних версиях Word), когда ввод
формулы происходит в основном окне Equation Editor. За выбор режима отвечает
ключ ForceOpen в разделе реестра HKCUSoftwareMicrosoftEquation Editor3.0
OptionsGeneral: 0 — в документе, 1 — в окне редактора.

Запускайте Equation Editor отдельно от Word. Дело в
том, что при создании каждой формулы редактор заново запускается и выгружается.
Если текст насыщен математическими символами и выражениями, на эти операции
тратится огромное количество времени. Гораздо эффективнее запустить Equation
Editor как отдельную программу (исполняемый модуль обычно находится в папке
C:Program FilesCommon FilesMicrosoft SharedEquation), а формулы вставлять
через буфер обмена (у MathType есть даже более совершенный механизм — резидентная
серверная часть и подгружаемый по необходимости интерфейс). Еще одно преимущество
этого режима — возможность построения новой формулы на основе предыдущей,
которая все время остается в окне редактора.

  • Moderator

    Комментарии к статье [url="http://itc.ua/4121"]Как пишут математики…[/url]

    • DitchCowSky

      Давненько не тримав в руках такого чудового номера «КО». Гарна стаття.
      Word2TeX давно не вистарчало. Цікаво чи є щось типу TeX2Word, або TeX2EquationEditor ?
      Scientific Word це те саме, що і Scientific WorkPlace ?
      Кирилиця вводиться зі старту ?

    • Guest

      Спасибо, Ян.
      1. Вообще-то в преобразовании TeX-2-Word гораздо меньше смысла, чем в Word-2-TeX. Аргумент, фактически, только один — дабы распространить документ на наиболее широкую аудиторию. Так для этого лучше воспользоваться PDF, тем более, что пакет pdftex входит сейчас в любые серьезные дистрибутивы (скажем, MiKTeX).
      Впрочем проекты, конечно же, были, загляните, к примеру сюда:
      [url="http://www.fz-juelich.de/isr/1/texconv/textopc.html"]http://www.fz-juelich.de/isr/1/texconv/textopc.html[/url]
      Честно говоря, я давно этими программами не интересовался, а прежнее впечатление таково — овчинка выделки не стоит. Впрочем, вполне возможно, что и появится что-то в духе Word2TeX.
      2. Да, Scientific WorkPlace, Scientific Word и Scientific Notebook — три родственных продукта. Версия 3.5 кое в чем получше 3.0. Я с ней познакомился пока бегло, но кириллица, похоже, поддерживается как и прежде — через Unicode.

    • DitchCowSky

      Дякую за відповідь.

      1. Про PDF я знаю. Просто, коли захочеться здати набрану і роздруковану роботу в TeX (Ви знаєте — Word’у до нього далеко), то багато викладачів нічого крім .doc бачити не хочуть.

      2. На скріншотах видно український текст. Це через Unicode ?

    • Guest

      Я для примера (ничтоже сумняшеся) взял фрагмент своей диссертации, естественно, на украинском языке. ;o)))
      Cконвертировал его с помощью Word2TeX, а после импортировал в Sci Notebook 3.5 (кстати, полностью бесплатная версия, предназначенная только для просмотра). Как вы справедливо заметили, с визуализацией проблем действительно нет, а вот с трансляцией что-то у меня не вышло. Буду разбираться. Разработчики утверждают о поддержке Babel — вполне вероятно, что после соответствующей настройки все будет работать ОК.
      Если я не ошибаюсь, то в версии SciWord 3.5 есть даже проверка русского правописания.

      А для версии 3.0 я когда-то встречал специальный конвертор, который преобразовывал представление кириллицы из SciWord в ASCII и обратно. Не слишком элегантное решение, но работало.

      Вот только цена этого пакета откровенно угнетает! Кстати, я в сатье, кажется, не писал, но есть пробные версии (на 30 дней) — около 45 MB.

      До речі, російською відповідаю лише тому, що в наших форумах приймають участь люди, які взагалі не розуміються українською.

    • Guest

      К сожалению, не все обстоит так радужно с Word->TeX конверторами, как описано в статье. Я на собственном опыте убедился (приобретя лицензию на Word2Tex), что большинство, если не все, конвертеров могут справляться лишь с довольно простыми формулами — вроде тех, что приведены на иллюстрациях. Попытки оттранслировать более громозкие выражения заканчиваются как для Word2TeX , так и для MathType полным провалом — компиляция полученных tex-файлов прерывается из-за ошибки на первой-второй формуле. Причем отыскать ошибку довольно трудно — оттранслированные уравнения не отличаются большой «дружественностью» — формулы не структурированы, записаны «в строчку» с нагромождением нужных и ненужных символов { }, разрывы строчек не отделяют «логические» части формулы, а просто обрывают строку по определенной длине.
      Sciеntific Word сохраняет tex-файлы более «красиво», но, к сожалению, он тоже не годится для набора сколько-нибудь сложных выражений. Там, где есть «многоэтажные» формулы, с разрывами строк, нобходима «ручная работа» — пока что ни один известный мне WYSIWYG-пакет для ТеХ не справляется с такой работой.
      То есть идея такова — все они работают хорошо на простых выражениях, которые не составляет труда набрать в LaTeX’e вручную.
      Для себя я остановился на использовании MathType 4.0 для создания документов в Word —
      именно этот пакет, по моему мнению, предоставляет наиболее оптимальный баланс между качеством набора формул и быстротой набора. К сожалению, далеко не все пользователи
      Microsoft Word знают, что даже в сттандартном Equation Editor есть целый набор «горячих клавиш», который позволяет свести утомительный процесс перетаскивания мышкой мат. символов с панели Equation Editor в текст к очень простому и быстрому набору только с помощью клавиатуры. Если пользователь имеет представление о «типографической красоте» текста, то документы, созданные в Word/Equation Editor могут часто выглядеть даже лучше, чем
      набранные в ТеХ, «типографическая логика» которого тоже не лишена недостатков.

    • DitchCowSky

      Що Ви маєте на увазі під «типографической красотой» і «типографической логикой» ?

      Наскільки я бачив, у Word’і формули стоять на великих відстанях між рядками, в той же час, як в TeX’і вони йдуть рівномірно — просто радує очі.

    • Guest

      Во многом вы, конечно, правы.
      Действительно, преобразование word — TeX не панацея и не может быть лишено некоторых принципиальных недостатков. Естественно, ни одна программа не сможет смоделировать логику человека, размечающего формулу в TeX.
      Что касается Word2Tex, то я большим опытом работы с ним не обладаю. Возможно такие проблемы и имеют место. Я же во время своих экспериментов с ними не столкнулся, хотя документ был взят реальный и формулы там были приличные (многие, конечно, опускались пробной версией).
      Вот насчет SciWord я с вами не соглашусь, поскольку и сам пользовался им довольно много и примеров знаю предостаточно, вплоть до подготовки мат. монографий. На мой взгляд с ним все ОК. Другое дело, если вы хотите _перенести_ его документ в обычный TeX, но в этом случае проблемы несколько другого рода: SciWord использует собственную систему макросов и полностью ее искоренить не так-то просто (даже при сохранении в формате Portable TeX). Тут уж надо взвесить, что выгоднее.

      >Если пользователь имеет представление
      >о «типографической красоте» текста, то документы,
      >созданные в Word/Equation Editor могут часто выглядеть
      >даже лучше, чем набранные в ТеХ, «типографическая
      >логика» которого тоже не лишена недостатков.

      Вот в этом вопросе не хотелось бы вдаваться в обширную дискуссию, НО.
      TeX — именно система верстки, использующая самые настоящие правила набора (понятно, что не отечественные ГОСТы). Word — фактически просто редактор текстов, хоть и относительно интеллектуальный.
      «Лучшесть» — понятие, конечно, субъективное, но, боюсь, тут вы, как говорится, «пальцем в небо».

    • Guest

      Z inshogo boku, sprobuyte vstavyty v seredynu texta LaTeX-documenta nevelychku formulu — skazhimo, integral, chy drib — rozmir shyfta v niy bude menshym, nizh v rozmir zvychaynogo textu. Hocha zagalnopryinyatym standartom v naukoviy literaturi e «rozdvygannya» ryadkiv i, vidpovidno, «zminna schilnist (gustyna) tekstu» na storintsi. A TeX yakraz prykladae vsi zusillya, schob zberegty «postiynu gustynu» tekstu. Zvychayno, v LaTeX tezh mozhna dosyagty efectu normalnoi velychyny «inline-formuly»,
      ale tse vzhe «tonka nastroyka».

    • Guest

      Do rechi, pro te, do chogo Wordu «daleko». Yakscho
      e chas i mozhlyvist, mozhete na moemu web-site proglyanuty paru statey v pdf-formati, yaki buly nabrani v Word. Zvychayno, naklaly sviy vidbytok i vymogy nashyh zhurnaliv, i korektyvy Acrobat Distiller,
      ale v cilomu yakist naboru formul zbereglasya. V tsyh stattyah ya svidomo vklyuchav sami prosti i kompaktni formuly — sami znaete pro obmezhennya na rozmir statey…

    • Guest

      Proshu proscheniya, no seychas ya nahozhus v office,
      poetomu ne mogu polzovatsya cyrillic fonts. Vvyazyvayus v diskussiyu potomu, chto tema nabora matematicheskih formul — «bolnaya» dlya menya, ya uzhe neskolko let ischu «redaktor mechty». Prosto hochu vyskazat svoe mnenie, osnovannoe na regulyarnom ispolzovanii kak LaTeX, tak i MS Word, chto sozdannyi
      «s lyubovyu» Word-document ne budet ustupat LaTeX-documentu. I obratno, diletantski podgotovlennyi TeX-document mozhet smotretsya ochen ploho — sozdanie po-nastoyaschemu krasivyh dokumentov v lyubom pakete trebuet tonkoi nastroiki», i «pravila nabora», ispolzuemye TeX’om, ne spasayut.

    • Guest

      Что такое дилетанстски оформленный документ в TeX?
      Это ведь сквозная система верстки. Верстать должен профессионал, но уже автор получает документ весьма близкий по качеству к типографскому, особенно если пользуется специально разработанным стилем (что и делается подавляющим большинством издательств, как за рубежом, так и у нас). В том-то и идея, что TeX выполняет большую часть рутинной работы автоматически и не только, кстати, по отношению к формулам. Например, в нем не бывает двойных пробелов и т.д.

      Задайтесь вопросами:
      Почему все научные издательства работают на TeX?
      Почему в новой версии MathType так хвалятся шрифтами, приближающимися по качеству к Computer Modern.
      И т.д.

      Единственная существенная проблема — Д.Кнут к сожалению не ориентировался на правила и предпочтения отечественной полиграфии.

    • Guest

      Ya sovsem ne protiv TeX’a. Ya sam dostatochno neploho v nem razbirayus (kogda-to vruchnuyu «cyrilliziroval» MiKTeX, kogda tot esche ne podderzhival kirillitsy — sozdaval nedostayuschie cyrillic shrifty i t.p.), t.e. znayu o nem ne ponaslyshke.

      Ya protiv populyarnogo mnenia, chto «Word ne dotyagivaet». V printsipe, dlya avtora — nauchnogo rabotnika, tehnicheskie vozmozhnosti LaTeX i Word ne ochen otlichayutsya (v chem-to luchshe Word, v chem-to — LaTeX), vopros tolko vo vladenii etimi vozmozhnostyami.

      > Почему все научные издательства работают на TeX?
      > Почему в новой версии MathType так хвалятся шрифтами, приближающимися по качеству к Computer > dern.
      Veduschie mirovie izdatelstva (Kluwer, Springer-Verlag i t.p.) kak raz ispolzuyut TeX so shriftami Times…

      A voobsche, kak govoritsya, «polzuyas sluchaem», ya hochu poblagodarit ITC za prekrasniy web-site (po moemu mneniyu, luchshiy IT-site v SNG), za otlichnie izdanie KO, ya kazhdyi raz s bolshim interesom chitayu novye vypuski. Kak zdes govoryat, vy delaete «top job».

      Dlya menya bylo ogromnym udovolstviem pouchastvovat v etoi dikussii.

    • Guest

      Word (и аналогичные текстовые процессоры) и TeX — инструменты совершенно разного уровня. И сравнивать их «огульно» не имеет смысла.

      С точки зрения математических текстов Word вполне годится для создания небольших документов (курсовых и т.п.) — пара-тройка страниц. Зато Word осваивается за пару дней (а TeX), масса визуальных средств (с таблицами — супер), удобство работы с текстом и т.д.

      Совсем другое дело — диссертации, монографии и т.д. Причем сложности носят именно _принципиальный_ характер: нельзя искать в формулах, делать глобальные замены, пользоваться заготовками и макросами (кое-как можно с помощью MathType) и пр.

      Относительно качества, то если вы видели математические книги и журналы с действительно качественной полиграфией, Word действительно немного недотягивает, хотя и не столь принципиально, чтобы его вовсе игнорировать.

      За лестные слова — спасибо, стараемся.

    • Guest

      Ворд-полный отстой.Мне проиходиться смотрить уйму материала с формулами(методички и пр.) и о глюках мог бы написать Войну и мир.
      А с ЛиХом проблем не было НИКОГДА. Но у нас похоже других редакторов не знают, а ДОКи в Линуксе ничего не берёт.Даже просто посмотреть формулы как картинки.
      Если кто что знает по этому поводу-пишите.

    • Guest

      мне нравится (Corel) WordPerfect. Хоть у него дизайн немного убогий (по сравнению с Word), зато редактор формул еще с ДОС-овской версии — TeX’ овский.

      WordPerfect входит в дистрибут Кореловского Линукса

      Вкупе это (визуальность ворда + возможности TeX) увеличивает производительство в несколько раз!

    • Guest

      Все это хорошо, но где бы взять Scientific Word на халяву… Может кто знает? [email]jamais@tut.by[/email]

    • Guest

      Самое главное в TeX — это СВОБОДА!
      От операционных систем, принтеров,
      фотонаборных автоматов, издательств,
      наборщиков и т.п.

      И когда я гляжу на копирайтные инструменты
      для TeX и на тех, кто добровольно на них
      подсаживается, мне становится очень грустно.

    • Слава Шевцов

      Есть ещё такой почтовик с формулами — Sciletter (скилетик :-) на [url="http://sciletter.ru"]http://sciletter.ru[/url] он позволяет совместить и визуальный редактор формул, и ТеХ файлы и почту. Вот до чего додумались :-)

    • Guest

      Конвертировать из Ворда в ТеХ и наоборот — этим сейчас особенно никого не удивиш. А вот из MathType в обычный Equation — это интересно: [url="http://www.grindeq.com"]www.grindeq.com[/url]

    • Guest

      Ну, насчет «не удивишь», это вы, пожалуй, погорячились.
      А вот ссылочка действительно любопытная, спасибо.

    • Sey

      Господа, подскажите,как избавить Word от привычки «падать» на больших файлах. Это как-будто не в тему диспута, но у меня есть оправдание — я зашел по ссылке «интеграция Staroffice с MathType». Дело в том, что много обсуждаемых вами проблем решает выбор не одной, а пакета программ. Я использую уже около 5-ти лет дружную тройку Word-MathType-PageMaker. Все хорошо, если бы не «падучесть» Word, а замена его на Star автоматически влечет проблему интеграции с MathType.

      • lwap

        [QUOTE=Sey;259344]Господа, подскажите,как избавить Word от привычки «падать» на больших файлах. [/QUOTE]

        а как у вас сервис паками на МС Офис? :)

Новости партнеров