SciWriter - редактор за математически текстове

Даниела Велихова, Словашки Технически университет

SciWriter е научен софтуер, базиран на XML, с интегриран Редактор за формули в стил WYSIWYG, лесен за ползване при създаване на математически научни документи или електронни учебни материали по математика. Със SciWriter можете да запомняте документите като тип XHTML1.1 и MathML 2.0.

Също така документ на SciWriter може да се транспортира като LaTeX, чрез използване на системата MikTeX, или да ги публикувате като PDF, Postscript или DVI с високо качество.

SciWriter документи могат да се публикуват в световната мрежа като XHTML+MathML или като (X)HTML+формули, конвертирани като изображения. Системата за набиране на математически символи в SciWriter е напълно интегрирана в интерфейса на приложението и не се нуждае от допълнителен редактор с прозорец за писане на формулите както това е например в Word + MathType. Математическите формули и текстове се съставят и редактират както обикновен текст, така че авторите да пишат документите си бързо и ефективно. И най-сложните уравнения се въвеждат бързо и лесно. Математическите изрази могат да се записват в реда на текста или в отделен ред (ако се налага и номериран) чрез натискане на специален бутон или с бързите клавиши Ctrl+M, Ctrl+D. Клавиатурата с бързи клавиши има над 1000 математически символа и шаблонни конструкции. Лентите с инструменти за математика са показани на Фигура 1; тук представените символи се избират директно с щракване на мишката.

Фигура 1: Схема на наличните ленти с математически символи

Всички математически символи и оператори могат да се въвеждат и без мишка.

Пример 1: Да се вмъкне математическият оператор “за непринадлежност”(“not element”) $\notin$ (виж Фигура 2).

Стъпка 1. От клавиатура натискаме комбинацията Alt+O за отваряне на диалоговата кутия “Вмъкване на оператор” (Insert Operator).

Стъпка 2. Пишем: "notel" – т.е. първите символи на думата “not element”.

Стъпка 3. Въвеждаме OK или Return и символът се вмъква.

Фигура 2: Вмъкване на математически символ

За да се скриват или показват лентите с инструменти се отваря диалоговият прозорец Customize Toolbar и се избира лентата, която искате да се скрие или покаже, виж Фигура 3.

Фигура 3: Диалоговият прозорец Customize Toolbar

Всички свойства на текущия активен документ могат да се задават в диалоговия прозорец Document Properties (Фигура 4), който се избира от менюто View, със следните категории: SciWriter Appearance, Environments, General Properties, General Text, Headings, Latex Export, MetaData, Numbering Schemes, Page Margins, Vertical Margins, Paragraph Margins.

Фигура 4: Диалоговият прозорец Document Properties

Възможности на SciWriter

Съвместимост със системите за компютърна алгебра

Повечето системи за компютърна алгебра поддържат импортиране и експортиране на MathML. Тук ще разгледаме два математически пакета - Maple на MapleSoft и Mathematica на Wolfram Research.

Съвместимост с Mathematica

Копиране от SciWriter и вмъкване в Mathematica.

Фигура 5 показва колко е лесно копирането на формула на функция от SciWriter (бърз клавиш Ctrl+C) и вмъкването й в Mathematica (бърз клавиш Ctrl+V), с цел рисуване на графиката на функцията с Mathematica.

Фигура 5: Копиране и вмъкване (Copy and paste) от SciWriter в Mathematica.

Копиране и вмъкване от Mathematica към SciWriter.

За копиране на математически израз от Mathematica и вмъкване в SciWriter трябва да маркираме израза, да натиснем десния бутон на мишката и от контекстното меню да изберем груповото подменю "Copy As", а от него "MathML" (Фигура 6).

Фигура 6: Копиране от Mathematica в SciWriter

Съвместимост с Maple

Копиране от SciWriter и вмъкване в Maple.

Аналогично както е показано за Mathematica е възможно копирането и вмъкването на математически изрази от SciWriter в Maple (Виж Фигура 7), чрез простия стандарт Copy и Paste или клавишите Ctrl+C и Ctrl+V.

Фигура 7: Копиране и вмъкване с Copy и Paste

Копиране и вмъкване от Maple в SciWriter.

Възможно е и копирането и вмъкването на математически изрази (кодирани с MathML) от Maple в SciWriter. Маркиран математически израз в Maple се транслира в MathML чрез експортиране в MathML кодиран текст. Този текст се превръща във формата на стринг на Maple, който след това може да се отпечати или да се обработва по-нататък. Формулите могат да се конвертират също с Дефинираното потребителско контекстно меню (User Defined Context Menu) (Фигура 8) за експортиране в MathML Presentation Markup, който се поддържа от SciWriter.

Фигура 8: Преобразуване от Maple

Пример 2. Експортиране на формулата $a+2\ast b$ от Maple към SciWriter

Стъпка 1. Пишем командата: MathML[ExportPresentation]( a + 2 * b );

Стъпка 2. Копираме (бърз клавиш Ctrl+C) и Maple връща стринга на формулата, кодиран на MathML

"$<\mathrm{math}\mathrm{xmlns}=\text{'}\mathrm{http}://\mathrm{www}\mathrm{.}w3.\mathrm{org}/1998/\mathrm{Math}/\mathrm{MathML}\text{'}>$$<\mathrm{mrow}><\mathrm{mi}>a</\mathrm{mi}><\mathrm{mo}>+</\mathrm{mo}>$$<\mathrm{mrow}><\mathrm{mn}>2</\mathrm{mn}><\mathrm{mo}>\&\mathrm{InvisibleTimes};</\mathrm{mo}>$$<\mathrm{mi}>b</\mathrm{mi}></\mathrm{mrow}></\mathrm{mrow}></\mathrm{math}>$"

Стъпка 3. Избираме Paste (бърз клавиш Ctrl+V) и копираме стринга в SciWriter, където кодираната формула се появява във вида

"$a+2b$"

Когато един математически израз се копира към Клипборда, той се кодира в MathML формат. Това позволява копиране и вмъкване на математическите формули от SciWriter към всяка друга приложна програма, която може да интерпретира MathML.

Общи възможности за автори

Като редактор на математически документи SciWriter предлага следните възможности на авторите:

1. Лесен за ползване графичен интерфейс, подобен на повечето текстови редактори.
2. Автоматично генериране на съдържание – за вмъкване на съдържанието във Вашия документ просто натиснете манюто Tools, Insert Table of Contents или бързия клавиш Ctrl+F8. За разширяване или скъсяване на съдържанието, използвайте мишката и изберете знаците +/- .
3. Автоматична номерация на водачите на секции (Section Headings) с ненумериран избор с помощта на първото падащо меню отляво.
4. Автоматична номерация на фигури, таблици и блокове с формули.
5. Удобно управление на цитатите към секции, таблици, фигури, уравнения, библиографични номера, среди за теореми и бележки под линия с използване на Insert Cross Reference Dialogue, което се отваря с бутона Cross Reference Toolbar.
6. Многопластови Undo и Redo функции.
7. Потребителски среди за теореми, например за доказателства, аксиоми, дефиниции ... , могат да се избират лесно от първото падащо меню отляво като специфичен стил на параграф. Съществуват следните среди за теореми – Acknowledgement (Благодарност), Algorithm (алгоритъм), Axiom (аксиома), Case (случай), Claim (твърдение), Comment (коментар), Conclusion (заключение), Condition (условие), Conjecture (предположение), Colloraly (следствие), Criterion (критерий), Definition (дефиниция), Example (пример), Exercise (упражнение), Lemma (лема), Notation (означение), Problem (задача), Proof (доказателство), Proposition (предложение), Remark (забележка), Solution (решение), Summary (резюме), Theorem (теорема). Номерирани или неномерирани опции могат да се избират от диалоговия прозорец Document Properties (Фигура 4), категория Numbering schemes.
8. Проверка на правописа, комбинирана за английски и американски английски, с речника, намиращ се в менюто Tools.

Възможности за експортиране в LaTeX и за публикации

Експортирането на редактируеми документи към LaTeX се поддържа от XSLT трансформацията, при избиране от главното меню ->LateX (виж Фигура 1). Така могат да се създават TeX/LaTeX документи, без първоначален опит за работа с TeX/LaTeX; след това с използване на MikTeX тези документи могат да се публикуват с най-високо качество. Освен това, за всеки документ може да се конфигурира индивидуален LaTeX преамбюл. Получаваните tex файлове поддържат и AMS-LaTeX математически символи и среди за теореми.

Възможности за уеб публикуване

SciWriter XML документите са валидни за XHTML 1.1 и MathML 2.0 DTD и могат да се публикуват в уеб-пространството, където са, с математически изрази, кодирани с MathML. Експортирането на подобни документи към HTML с математически формули, които се преобразуват в избражения към Jpeg формат също е възможно, като се ползва менюто File, Save as. Файловете с картинки се запомнят в отделна подпапка. Името на тази папка автоматично се създава от SciWriter със суфикс "_files". MathML представянето на всички математически изрази се запомня в блока за коментари към Jpeg файла. Когато отваря такъв файл, запомнен като XHTML+Math изображения, SciWriter ще извлече MathML кода от блока за коментари на файловете с изображения. Така става възможно да се редактират също и тези математически формули, които предварително са били запомнени като файлове с картинки.

Документите, създавани със SciWriter са валидни при следните W3C препоръки:

1. XML 1.0
2. XHTML 1.1 + MathML 2.0

References

[1] soft4Science, http://www.soft4science.com/products/SciWriter/

[2] MathML at the W3C, http://www.w3.org/math