Скоро еще один учебный год, вне зависимости от того, проводятся ли занятия лично или онлайн, сейчас самое время изучить полезный инструмент, с которым вы, возможно, столкнетесь. LaTeX (произносится лай-тек) - это инструмент для набора текста, который очень широко используется в научных статьях, а также во многих учебниках. Если вы изучаете область, в которой много математики, это избавит вас от многих разочарований.

Хотя вы, вероятно, знакомы с написанием статей в Microsoft Word или Google Docs, LaTeX - совсем другой зверь. Вместо графического интерфейса, в котором вы используете мышь, чтобы перемещаться по меню и вручную изменять текст до тех пор, пока он не будет выглядеть так, как вы хотите («Что вы видите, то и получаете»), что может быть трудоемким процессом для более сложных документов, LaTeX Философия - это больше. То, что вы получаете, значит то, что вы имеете в виду. Вы пишете простые текстовые файлы со специальным синтаксисом, описывающим ваш контент, сосредотачиваясь исключительно на контенте, а программа генерирует для вас чистый документ с единообразным стилем. Это как язык программирования (или, точнее, язык разметки вроде HTML) для профессионального набора текста.

«Зачем мне использовать что-то настолько архаичное и не интуитивно понятное?» вы, наверное, думаете. Конечно, если вы просто пишете быстрое эссе к школьному заданию, вероятно, лучше всего использовать то, с чем вы уже знакомы. Но по мере того, как объем того, что вы пишете, становится больше и сложнее, вы начнете разочаровываться в основных программах для обработки текстов. По мере роста ваших документов возвращение к прошлому и изменение стилистических решений может вызвать множество повторяющихся ручных операций по обновлению данных на многих страницах. (Отслеживать ссылки также неудобно в большинстве текстовых процессоров.) LaTeX в основном избавляет вас от этих проблем, фокусируясь исключительно на содержании: вы помечаете свой текст семантически и определяете глобальный стиль, позволяя ему сохранять все согласованным для вас. Но где LaTeX действительно сияет, так это в математике.

В первый год обучения на одном из вводных курсов по информатике еженедельно выполнялись задания, которые часто включали булеву алгебру или другие (довольно простые) математические процессы. Так что, имея почти неразборчивый почерк, я, конечно же, решил составлять свои задания в Word. Я быстро понял, в чем проблема: в мире нет графического редактора уравнений, который был бы невероятно безумным в использовании по сравнению с ручкой и бумагой. В довершение ко всему, я использовал эзотерические символы для формальной логики, что усугубляло ситуацию, так как было гораздо больше щелчков по меню. Я знал, что LaTeX существует, но мне не хотелось тратить время на его изучение. Так что я просто продолжал работать со своим неудобным рабочим процессом Word.

В следующем году пришло время для углубленного урока по дискретной математике… что в основном означало выполнение ряда сложных математических доказательств каждую неделю. О, и профессор был очень непреклонен, чтобы они не писались от руки. Он настоятельно рекомендовал LaTeX, потому что он именно для этого: академическое письмо с математикой. TeX, наборный движок, на котором построен LaTeX, был разработан легендарным компьютерным ученым Дональдом Кнутом, когда он писал книгу ... просто потому, что не хватало адекватных инструментов для цифрового набора математики.

Если я хочу написать формулу для объема конуса, как показано на приведенной выше анимации (с небольшим преувеличением), все, что мне нужно сделать, это написать \frac{1}{3} \pi r^2 h. Разбивая его, функция \frac принимает два параметра для числителя и знаменателя (которые могут быть сложными вложенными выражениями). Макрос \pi просто заменяется греческим символом, а оператор ^ означает, что следующее выражение будет в верхнем индексе. Нижние индексы также можно делать с нижним подчеркиванием.

Для более сложного примера, который демонстрирует больше возможностей режима уравнений LaTeX:

\begin{align*}
    A =& \frac{1}{2} \pi r^2 \\
    c =& \sqrt{a^2 + b^2} \\
    F =& \frac{G m_1 m_2}{r^2} \\
    \sum_{k=0}^{\infty} ar^k =& \frac{a}{1-r}
\end{align*}

Выглядит немного неаккуратно, не так ли? Однако он очень быстро печатает и дает очень профессиональный результат:

Блок уравнения очерчивается операторами начала / конца, хотя, в частности, я использовал блок «выравнивания» вместо блока «уравнения». Вот здесь-то и появляются эти маркеры амперсанда возле знаков равенства: я могу заставить его уравновесить линии вдоль этого знака, сохраняя выравнивание моих знаков равенства. Математические выражения также можно вставлять в абзацы, заключая их в знаки доллара, например $1 + 1 = 2$.

Вероятно, это много, особенно если вы не из тех, кто уже привык к языкам разметки, и, по общему признанию, вам придется немного научиться. Стоит попробовать, если вы ожидаете, что вам придется писать сложные математические вещи. (Если бы мои уроки физики не были исключительно рукописными домашними заданиями на зеленых инженерных блокнотах, я, вероятно, нашел бы это полезным и там ...)

Конечно, LaTeX - это не только математика. Он обрабатывает списки, таблицы, вставки изображений и многие другие важные функции, которые могут вам понадобиться при написании… все с (обычно) простыми текстовыми выражениями. Я обнаружил, что это также хороший способ сохранить свое резюме. Вы можете загрузить шаблон, настроить его так, как вы хотите, а затем обновить историю работы, просто изменив какой-то текст. Мой опыт работы с шаблонами для текстовых редакторов показывает, что они хрупкие, и при обновлении макетов макеты ломаются. LaTeX более предсказуем.

Редакторы LaTeX

Если вы согласны с этой идеей, первый шаг к испытанию LaTeX - это найти редактора. Обычно он включает автозаполнение общих команд и, возможно, несколько готовых шаблонов, которые помогут вам приступить к работе с документами без особых усилий. Вот несколько часто рекомендуемых вариантов:

  • Overleaf: редактор на основе браузера, который, вероятно, наиболее близок к Google Docs в мире LaTeX. Все ваши проекты хранятся в сети, где вы можете редактировать их в двухпанельном представлении, в котором источник отображается слева, а обработанный вывод - справа. Вы также можете сотрудничать с другими пользователями в режиме реального времени и пользоваться большой галереей шаблонов. Это рекомендация для начинающих, которую я сейчас, наверное, больше всего вижу.
  • Texmaker: если вы предпочитаете что-то в автономном режиме, Texmaker - это кроссплатформенная среда, доступная для Windows, MacOS и Linux. Он имеет такой же двухпанельный интерфейс, что и Overleaf, но включает панели инструментов в стиле MS Word, которые помогают вставлять разметку.
  • Texpad: это первоклассное приложение для Mac и iOS, разработанное с учетом этих платформ. Это не бесплатно, но у него приятный интерфейс, и это, вероятно, лучший вариант для использования на iPad.

Где изучить синтаксис

Вооружившись редактором, теперь вы можете начать экспериментировать с LaTeX. Как писать с его помощью - достаточно глубокая тема, чтобы стать статьей или серией статей. К счастью, другие подробно рассмотрели эту тему. Вот пара рекомендаций для начала:

  • Overleaf Documentation: редактор Overleaf включает обширную базу знаний статей по использованию LaTeX. Есть 30-минутное краткое руководство и множество разделов об общих функциях, которые вы, возможно, захотите использовать.
  • Викиучебники: бесплатная книга в форме вики. Вы также можете скачать PDF-версию, если хотите. Все изложено в красивом оглавлении, а главы очень подробны и легко усваиваются.

Хотя это может показаться сложным, начать работу совсем несложно. Чтобы стать профессионалом, может потребоваться некоторая практика, но это быстро становится второй натурой.