TeX und LaTeX

oder… mathematische Diplomarbeiten leicht gemacht

Im Moment arbeite ich Themen ab, die ich in meiner langen Winterpause in Brasilien (Link) vorbereitet und fast fertiggestellt habe. Es sind Themen, wo ich großartige Erfahrungen in meinem Digitalen Leben gemacht habe.

TeX und LaTeX habe ich während meines Mathematik-Studiums kennengelernt. Thema meiner Diplomarbeit war „Intervallarithmetische Methoden in der globalen Optimierung“ und das Dokument wurde von mir mit LaTeX gesetzt.

Was sind TeX und LaTeX?

TeX

TeX ist ein Textsatzsystem, das von dem amerikanischen Informatiker Donald E. Knuth 1986 fertiggestellt wurde. Er hatte auch die interessante Idee, daß sich die Versionsnummer von TeX der Kreiszahl π annähert. Die aktuelle Versionsnummer ist 3,14159265. Er wünschte sich auch, daß zum Zeitpunkt seines Todes die Versionsnummer auf π geändert werden sollte. Und alle Fehler, die noch im System enthalten sind, sollten als Feature anerkannt werden. Ich liebe seinen Humor.

Wenn ich TeX jetzt verwenden würde könnte ich mit dem Befehl \pi einen kleinen griechischen Buchstaben π und mit dem Befehl \Pi einen großen griechischen Buchstaben Π setzen.

Im Grunde ist TeX ein Programm, das Steuerdateien einliest und eine binäre Dokumentdatei, die völlig geräteunabhängig ist, produziert. Die Dateiendung dieser Dokumentdatei ist DVI, was für device independent steht. Diese Datei kann von speziellen Programmen dann entweder auf dem Screen angezeigt werden, oder auf einem Drucker ausgegeben werden. Die benötigten Schriften werden von TeX eingebunden und sind mit dem Programm METAFONT, ebenfalls von Donald E. Knuth, erstellt worden. Die Versionsnummer von METAFONT nähert sich übrigens der Eulerschen Zahl e an.

Einzigartig sind die Regeln für Abstände in mathematischen Formeln. Diese besondere Aufmerksamkeit für das Setzen von mathematischen Formeln prädestiniert die Verwendung von TeX bei der Erstellung von mathematischen Texten.

LaTeX

Eine effiziente und elegante Nutzung von TeX ist allerdings erst mit LaTeX möglich. Es ist eine Sammlung von Makros, die von Leslie Lamport (deshalb LaTeX) bis 1990 in der Version 2.09 entwickelt wurden. LaTeX wird kontinuierlich weiterentwickelt.

Diese Makros erlauben es, Dokumenttypen wie Briefe oder Mathematische Arbeiten auszuwählen, Gliederungen, Literaturverzeichnisse und Stichwortverzeichnisse einfach zu erzeugen, Formeln zu gestalten, Kapitel- und Seitennummerierungen zu automatisieren, und vor allem wunderschön gesetzte Texte als Ergebnis zu erhalten.

LaTeX in reiner Textform

Dies erreicht man, wenn man die von LaTeX vorgesehene Beschreibungssprache verwendet. Im Grunde erstellt man mit LaTeX -Befehlen eine Textdatei, wo alle Formatierungsinformationen, Symbole und Sonderzeichen mit speziellen Befehlen vom Autor eingegeben werden. Die Übersetzung übernehmen dann später LaTeX und TeX. Das bedeutet, daß der Autor sich erstmal in den Befehlssatz einarbeiten muß, damit er in der Folge die von ihm erwarteten Ergebnisse „programmieren“ kann. Im Grunde kennen wir das heute von Skriptsprachen wie HTML. Auch dort wird eine Webseite über den HTML Code erst beschrieben und dann vom Browser interpretiert.

Wer mehr über die Funktionsweise wissen will, dem empfehle ich mindestens die Wikipedia-Einträge von TeX und LaTeX. Ansonsten gibt es unendlich viel Literatur im Internet.

Wie arbeitet man mit LaTeX?

Für jedes größere Betriebssystem gibt es die entsprechende TeX/LaTeX-Software zum Erzeugen der geräteunabhängigen binären Dokumentdatei. Eigentlich benötigt man dann nur noch einen Texteditor und ein bißchen Wissen über die Seitenbeschreibungs-Befehle, um die Steuerdatei zu erstellen.

So war es wenigstens noch zu Zeiten meiner Diplomarbeit in den späten 90er-Jahren. Ich hatte auf meinem Atari Mega ST die dafür verfügbare TeX/LaTeX-Distribution und habe mit dem Editor 7up die Diplomarbeit mit allen notwendigen Befehlen geschrieben. Vor 10 Jahren habe ich nochmal meinen alten Atari Mega ST aus dem Keller geholt und dabei auch nochmal 7up und LaTeX gestartet und das Ergebnis, meine Diplomarbeit dabei anzeigen lassen. Sowohl im reinen Textformat, und auch als DVI-Datei, die dann später ausgedruckt wurde und als Diplomarbeit eingereicht wurde. Hier ein kurzer Einblick über das was ich damals aufgenommen habe.

LaTeX auf dem Atari Mega ST

Leider habe ich meine Diplomarbeit nur noch auf der Festplatte des Atari und auch noch auf einer Diskette (3,5″, DD) gespeichert. Ich hätte sie heute gerne konvertiert bekommen, so daß ich diese auf meinem Mac archivieren könnte.

Heute sind wir bezüglich der Erstellung des Textes mit den erforderlichen LaTeX-Befehlen schon viel weiter. Heutige Studenten und Wissenschaftler arbeiten mit Entwicklungsumgebungen. Ähnlich wie bei der Software-Entwicklung sind alle LaTeX-Befehle, Sonderzeichen und Symbole über die grafische Benutzeroberfläche der Entwicklungsumgebung zugänglich. Rechtschreibprüfung, Plausibilitätskontrollen und Live-Preview sind vorhanden und machen die Entwicklung von wissenschaftlichen Texten einfach. Formelgeneratoren sorgen für eine schnelle Erstellung von Formeln.

Obwohl ich der Meinung bin, daß hier ein erfahrener LaTeX-Spezialist mit der Eingabe der Befehle schneller ist, als einer, der mit dem Formelgenerator eine Formel zusammenklickt.

Fazit

TeX und LaTeX ist im wissenschaftlichen Umfeld zur Dokumentation unverzichtbar. Obwohl Standardoffice-Software schon viel hinzugelernt hat, ist die Qualität von mit LaTeX/TeX gesetzten Texten immer noch hervorragend.

Ich habe in meiner professionellen Laufbahn nie wieder mit LaTeX gearbeitet, da ich nie wieder mit dem universitärem Umfeld zu tun hatte. Aber die Erfahrung damit hat mir trotzdem später sehr geholfen, strukturierte und sauber gestaltete Texte zu erstellen.

Ich möchte aber jeden einladen, sich einmal eine solche Entwicklungsumgebung herunterzuladen und damit herumzuspielen. Viel Spaß.

P.S.: übrigens mußte ich zur Darstellung der griechischen Buchstaben π und Π auf HTML-Bearbeitung umstellen und die dazu passenden Codes aus dem Character Entity Reference Chart der w3.org (Link) heraussuchen und eingeben. Das fühlte sich fast wieder so an wie damals, als ich Sonderzeichen in LaTeX eingeben wollte.

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