Τίτλος Μαθήματος: Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές Ενότητα: Εισαγωγή στους Επεξεργαστές Κειμένου-Μέρος 3 Διδάσκων: Αναπληρωτής Καθηγητής Αλέξιος Δούβαλης Τμήμα: Φυσικής
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Φυσικής Σημειώσεις για το μάθημα "Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές" Κεφάλαιο 2ο Προγράμματα Επεξεργασίας Κειμένου Μέρος 3ο Α. Δούβαλης - Α. Πολύμερος Ιωάννινα 2014 1
Εισαγωγή Μαθηματικών τύπων Έως και την έκδοση Word 2003 η εισαγωγή μαθηματικών εκφράσεων σε ένα κείμενο γινόταν μόνο με χρήση ενός εξωτερικού προγράμματος το οποίο ονομαζόταν Equation Editor. Εάν το στοιχείο αυτό έχει εγκατασταθεί και είναι διαθέσιμο στο λειτουργικό μας σύστημα τότε είναι δυνατόν να εκτελεσθεί και στο περιβάλλον το Word 2007 μέσω της επιλογής μενού Εισαγωγή εργαλειοθήκη Κείμενο Αντικείμενο Αντικείμενο Microsoft Equation 3.0 όπως φαίνεται και στην ακόλουθη εικόνα. Εικόνα 35. Εισαγωγή μαθηματικών εκφράσεων με τον Equation Editor. Το κύριο χαρακτηριστικό της σύνταξης μαθηματικών εκφράσεων μέσω αυτού του εργαλείου είναι ότι οι μαθηματικές εκφράσεις απεικονίζονται ως εικόνες. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα κείμενα που έχουν πυκνή μαθηματική γραφή να έχουν δυσανάλογα μεγάλο μέγεθος όταν αποθηκεύονται σε σχέση με την πραγματική πληροφορία την οποία εσωτερικά φιλοξενούν. Επίσης αυτή η μέθοδος παρουσίαζε και μια σχετική αδυναμία πραγματικής ενσωμάτωσης μιας μαθηματικής έκφρασης σε μία πρόταση. Η μέθοδος απεικόνισης μαθηματικών εκφράσεων άλλων συστημάτων όπως για παράδειγμα του LaTeX ήταν κατά πολύ ανώτερη, γιατί οι μαθηματικές εκφράσεις ήταν στην πραγματικότητα σύμβολα ειδικών γραμματοσειρών και αντιμετωπιζόταν όπως τα σύμβολα μια τυπικής γλώσσας γραφής όπως η ελληνική ή η αγγλική. Με την έκδοση 2007 αυτό άλλαξε και όπως θα δούμε στην συνέχεια η μέθοδος γραφής και απεικόνισης έγινε πιο συμβατή με το σύστημα LaTeX. Στην συνέχεια θα παρουσιάσουμε και τις δύο μεθόδους εισαγωγής μαθηματικών τύπων. 1. Microsoft Equation Editor 3.0 Εάν λοιπόν επιλέξουμε την μέθοδο γραφής μέσω Equation Editor θα βρεθούμε στο ακόλουθο περιβάλλον (Εικόνα 36). Η σύνταξη της μαθηματικής έκφρασης γίνεται εντός του διαγραμμισμένου πλαισίου της ακόλουθης εικόνας και η εισαγωγή της στο κείμενο μας γίνεται με αριστερό κλικ εκτός του χώρου του κυρίως κειμένου. Το κενό (space) κατά την σύνταξη μιας μαθηματικής έκφρασης στον Equation Editor 3.0 εισάγεται με χρήση του συνδυασμού Ctrl-Space. 2
Εικόνα 36. Περιβάλλον εισαγωγής μαθηματικών εκφράσεων του Equation Editor 3.0. Τα σύνολα των διαθέσιμων μαθηματικών συμβόλων είναι κατηγοριοποιημένα σε ενότητες με εικονίδια διατεταγμένα στις δύο γραμμές της κύριας εργαλειοθήκης (Εικόνα 37) που εμφανίζεται με την ενεργοποίηση του υποπρογράμματος Equation Editor 3.0. Η πρώτη γραμμή πάνω περιέχει σχετικά απλά σύμβολα και διαμορφώσεις, ενώ η δεύτερη κάτω πιο πεπλεγμένα σύμβολα. Πάνω γραμμή, από αριστερά προς τα δεξιά: Εικόνα 37. Κύρια εργαλειοθήκη του Equation Editor 3.0. Σύμβολα σχέσεων (ανισότητα, διαφορετικό, ταυτότητα, προσέγγιση κτλ). Διαστήματα (διαφόρων διαστάσεων) και αποσιωπητικά. Διακοσμητικά σύμβολα (διανύσματα, μέση τιμή, τόνοι κτλ). Σύμβολα τελεστή (σφάλμα, εσωτερικό και εξωτερικό γινόμενο κτλ). 3
Σύμβολα βέλη (απλή και διπλή συνεπαγωγή κτλ). Λογικά σύμβολα (για κάθε, υπάρχει κτλ). Σύμβολα θεωρίας συνόλων (σύνολα, υποσύνολα κτλ). Διάφορα σύμβολα (μερική παράγωγος, ανάδελτα, κτλ). Ελληνικοί χαρακτήρες (πεζά). Ελληνικοί χαρακτήρες (κεφαλαία). Κάτω γραμμή, από αριστερά προς τα δεξιά: Πρότυπα παρενθέσεων (με προσαρμογή μεγέθους στα περιεχόμενα) 4
Πρότυπα κλάσματος και ρίζας. Πρότυπα δείκτη και εκθέτη. Πρότυπα άθροισης Πρότυπα ολοκληρώματος. Πρότυπα επάνω και κάτω οριζόντιων γραμμών και βελών. Πρότυπα βέλους με ετικέτα. Πρότυπα γινομένου και θεωρίας συνόλων. Πρότυπα πινάκων. Η πρόσβαση στα εικονίδια συμβόλων μπορεί να γίνει και με χρήση του πληκτρολογίου. H δυνατότητα αυτή ενεργοποιείται και απενεργοποιείται μέσω του πλήκτρου F2. Μετακίνηση σε διακριτές θέσεις γίνεται μέσω του πλήκτρου Tab για κίνηση προς τα εμπρός και Shift Tab για κίνηση προς τα πίσω. Αρκετά σύμβολα έχουν συντομεύσεις πληκτρολογίου π.χ Εισαγωγή ενός κλάσματος γίνεται με χρήση του Ctrl-F (το F αποτελεί το μνημονικό του Fraction). Εισαγωγή δείκτη Ctrl-L (L Low) 5
Εισαγωγή εκθέτη Ctrl-H (H High) Εισαγωγή παρενθέσεων με χρήση Ctrl - 9 (to 9 είναι στη θέση των παρενθέσεων σε ένα τυπικό πληκτρολόγιο). Εισαγωγή ζεὐγους αγκυλών Ctrl-[ Διαχωρισμός θέσης Ctrl-J Εισαγωγή Ολοκληρώματος Ctrl-I (I Integral) Εισαγωγή Ρίζας Ctrl_R (R Root) Υπάρχουν και ορισμένες συντομεύσεις δύο βημάτων. Στο πρώτο βήμα πληκτρολογούμε έναν σύνθετο συνδυασμό (είτε Ctrl T ( Template) είτε Ctrl K) και στην συνέχεια έναν χαρακτήρα. Π.χ Η σύνθετη συντόμευση Ctrl T, M ( Matrix) παράγει πίνακες 3x3 η Ctrl T, S Αθροίσματα ( Summation) και η Ctrl T, P Σειρές Γινομένων ( Product) Με παρόμοιο τρόπο απλά σύμβολα μπορούν μέσω πληκτρολογίου να εισαχθούν με χρήση του συνδυασμού Ctrl K και ενός από τα ακόλουθα σύμβολα I ( Infinity) Βέλος Α ( Arrow) E ( Element) P ( Partial Derivative). Εισαγωγή μαθηματικών τύπων με χρήση του εργαλείου εξισώσεων Όπως αναφέραμε και στην εισαγωγή του παρόντος κειμένου η απόδοση επιστημονικών κειμένων, ιδιαίτερα των μαθηματικών συμβόλων είχε ήδη αντιμετωπιστεί από την εποχή ευρείας χρήσης των συντακτών κειμένου με την δημιουργία μιας ειδικής γλώσσας περιγραφής σελίδας με το όνομα TeX. Ο τρόπος γραφής μαθηματικών συμβόλων με χρήση των μνημονικών του LaTeX είναι συμβατός με τον επεξεργαστή εξισώσεων του Word και μάλιστα μπορεί να επιταχύνει κατά πολύ την εισαγωγή πολύπλοκων εξισώσεων σε σχέση με την τυπική μέθοδο γραφικής επιλογής μέσω εικονιδίων (Εικόνα 33). Περισσότερες πληροφορίες για του λόγους που οδήγησαν την Microsoft στην αλλαγή της μεθόδου σύνταξης εξισώσεων μπορεί να βρει κάποιος εδώ http://www.unicode.org/notes/tn28/utn28-plaintextmath-v2.pdf. Ο επεξεργαστής εξισώσεων ενεργοποιείται είτε γραφικά (Εικόνα 38) είτε με χρήση της συντόμευσης Alt =. Η πλήρης ανάπτυξη των εργαλειοθηκών για την εισαγωγή των εξισώσεων προκύπτει αν διαλέξουμε την επιλογή "Εισαγωγή νέας εξίσωσης" από το κουμπί Εξίσωση (Εικόνα 39). Εικόνα 38. Ενεργοποίηση του επεξεργαστή εξισώσεων. Εικόνα 39. Πλήρης εργαλειοθήκες για την εισαγωγή εξισώσεων από το κουμπί "Εξίσωση". 6
Μία έκφραση TeX ξεκινά με τη χρήση του συμβόλου \ π.χ \int, \sqrt, \sum και εφαρμόζεται με την χρήση του χαρακτήρα space (κενό). Η γενική λοιπόν μορφή είναι μνημονικό{space} (δες παρακάτω πίνακα). Ακολουθούν μερικοί γενικοί κανόνες χρήσης μνημονικών TeX που είναι συμβατοί με τον συντάκτη εξισώσεων του MSWord. Δείκτες εκθέτες Το σύμβολο _ χρησιμοποιείται για δείκτη και το σύμβολο ^ για εκθέτη. Π.χ η σύνταξη x_x _x _x παράγει την έκφραση xx xx xx xx ενώ η σύνταξη x^x ^x ^x την έκφραση xxxx xx xx. Προσέξετε την θέση του space το οποίο όπως ήδη αναφέραμε χρησιμοποιείται ως τερματικό εντολής. Κλάσματα Για εισαγωγή κλασμάτων γίνεται χρήση του συμβόλου / π.χ x/ y/ z xx yy zz παρατηρήστε ότι η τοποθέτηση του τερματικού space σε άλλη θέση παράγει άλλο οπτικό αποτέλεσμα π.χ x/y/z Παρενθέσεις αγκύλες απόλυτες τιμές ()space,[]space,{}space, space. Η χρήση των παρενθέσεων γίνεται και για ομαδοποίηση συμβόλων π.χ x/(1+2+y) δίνει το xx ακόλουθο αποτέλεσμα Χρήσιμα μνημονικά 1+2+yy Μνημονικό Εμφάνιση Μνημονικό Εμφάνιση Μνημονικό Εμφάνιση Μνημονικό Εμφάνιση \dot \in \rightarrow \le \int \ni \downarrow \ll \ddot \ne \nearrow \times \bar \overbrace \searrow \cdot \sqrt \underbrace \leftrightarrow \oplus \sum \uparrow \Rightarrow \mapsto \infty \leftarrow \partial \dots \bot \bigcap \star \equiv \angle \pm ± \subset \box \nabla \hbar ħ \ge \gg \forall \exists \sim \approx \mp \cong \emptyset \propto Με συνδυαστική χρήση των παραπάνω μπορούμε να γράφουμε γρήγορα πολύπλοκες μαθηματικές εκφράσεις π.χ η σύνταξη \sum_(n=1)^6 n^2/(n+1) δίνει το αποτέλεσμα xx yy zz 6 nn 2 nn=1. nn+1 Πίνακες Πίνακες μπορούν να εισαχθούν μέσω της έκφρασης \matrix()space. Η χρήση των παρενθέσεων είναι υποχρεωτική. Ο διαχωρισμός στηλών γίνεται με χρήση του συμβόλου & ενώ των γραμμών με χρήση του @. Για παράδειγμα ένα πίνακας 2x2 μπορεί να δημιουργηθεί ως \matrix(1&2@2&4) 1 2. Παρενθέσεις αγκύλες και άγκιστρα εισάγονται ως απλά σύμβολα. Π.χ 2 4 7
{\matrix(1&2@3&4)} 1 2 2 2 \matrix(1&2@3&4) 1 (\matrix(1&2@3&4)) 1 3 4 3 4 3 4 Μια πλήρης λίστα μνημονικών του συντάκτη εξισώσεων μπορεί να βρεθεί εδώ: http://iun.edu/~mathiho/useful/word07shortcuts.pdf Μία περιγραφή χρήσης των μνημονικών βρίσκεται εδώ: http://www.iun.edu/~mathiho/useful/equation%20editor%20shortcut%20commands.pdf 8
Συντάκτης Εξισώσεων του LibreOffice Η σύνταξη εξισώσεων στο LibreOffice είναι ένα μείγμα μεταξύ των δυνατοτήτων του Microsoft Equation Editor και του συντάκτη εξισώσεων που διαθέτει το Word 2007. Δηλαδή ενώ έχουμε ένα σύστημα γραφής παρόμοιο με το LaTeX η ενσωμάτωση στο κείμενο δεν γίνεται με χρήση γραμματοσειρών αλλά εικόνων. Τα μνημονικά σε γενικές γραμμές παραμένουν τα ίδια, εδώ όμως παραλείπεται η χρήση του συμβόλου \ για την έναρξη ενός μνημονικού, ενώ τα ορίσματα γράφονται μεταξύ αγκυλών. Η γενική λοιπόν σύνταξη ακολουθεί την μορφή μνημονικό{ορίσματα}. Πρόσβαση στον συντάκτη εξισώσεων αποκτούμε μέσω της επιλογής του μενού «Εισαγωγή Αντικείμενο Τύπος» και φαίνεται στην ακόλουθη εικόνα. Εικόνα 40. Εισαγωγή μαθηματικής έκφρασης στο Writer του LibreOffice. 9
Το περιβάλλον εργασίας του συντάκτη εξισώσεων στο Libre Office αποτελείται από 3 τμήματα (panels) και έναν διάλογο. Εικόνα 41. Περιβάλλον εργασίας Συντάκτη Εξισώσεων LibreOffice. 10
Στο σημείο αυτό θα πρέπει να σημειώσουμε ότι επειδή ο συντάκτης εξισώσεων είναι εξωτερική εφαρμογή, ανεξάρτητη από τον κειμενογράφο του LibreOffice και ακολουθεί ένα πρότυπο ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ προγραμμάτων που ονομάζεται OLE (Object Linking and Embedding) ή ActiveX, μπορεί να κληθεί εάν επιθυμούμε και από το MS Word ή οποιαδήποτε άλλη εφαρμογή υποστηρίζει το πρότυπο αυτό. Η χρήση του γίνεται μέσω της επιλογής Εισαγωγή Αντικείμενο Τύπος του OpenOffice (Εικόνα 42). Εικόνα 42. Εισαγωγή μαθηματικής σχέσης με το εργαλείο του OpenOffice στο Microsoft Word. Το ίδιο φυσικά ισχύει και για τον συντάκτη εξισώσεων Microsoft Equation Editor. Δηλαδή εάν αυτός είναι διαθέσιμος στο σύστημά μας, τότε μπορούμε να συντάσσουμε τις μαθηματικές μας εκφράσεις με χρήση αυτού του εργαλείου στον κειμενογράφο του LibreOffice. Ένα παράδειγμα με χρήση και των δύο εργαλείων σύνταξης εξισώσεων στον Writer του LibreOffice δίνεται στην εικόνα που ακολουθεί. Εικόνα 43. Παραδείγματα εισαγωγής μαθηματικών εκφράσεων με χρήση του εργαλείου μαθηματικών σχέσεων του LibreOffice και του Microsoft Equation 3.0. 11
Όταν εισάγουμε μαθηματικές εκφράσεις στο LibreOffice είναι καλό να έχουμε στην διάθεσή μας την αντίστοιχη εργαλειοθήκη εισαγωγής στοιχείων αλλά και την προσάρτηση των στοιχείων αυτών τα οποία επιλέγουμε από το μενού Προβολή (Εικόνα 44). Εικόνα 44. Εργαλειοθήκη των στοιχείων (δεξιά) και οι λεπτομέρειες της τρέχουσας επιλογής (Μοναδιαίοι/Δυαδικοί τελεστές) (δεξιά). Επιλέγοντας από το αριστερό panel ένα εικονίδιο δημιουργείται στο κάτω τμήμα της οθόνης η γενική δομή της έκφρασης την οποία πρέπει να επεξεργαστούμε από το πληκτρολόγιο, ενώ ταυτόχρονα στο κεντρικό panel δημιουργείται η προεπισκόπηση της. Τα σύμβολα <?> τα αντικαθιστούμε με τις επιθυμητές κάθε φορά εκφράσεις μας. Οι σύνταξη που χρησιμοποιούμε για την δημιουργία μαθηματικών εκφράσεων είναι παρόμοια με τα μνημονικά που είδαμε πριν και μερικά από αυτά συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακες δημιουργούμε με το μνημονικό matrix διαχωρισμός στηλών γίνεται με χρήση του συμβόλου # και γραμμών με το σύμβολο ## 1 2 π.χ matrix {1#2##3#4} 3 4. Για όσους ενδιαφέρονται περισσότερο για να δουν τις διαφορές μεταξύ των καθιερωμένων μνημονικών του Latex και του συντακτικού των MS Word και LibreOffice ένας ελεύθερος Online Διαδικτυακός τόπος που χρησιμοποιεί ένα πλήρως συμβατό συντάκτη LaTeX (MathJax) βρίσκεται στον σύνδεσμο http://www.texpaste.com/. 12
Πίνακας χρήσιμων μνημονικών του συντάκτη εξισώσεων LibreOffice 13
Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Σημειώματα Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκων: Αναπληρωτής Καθηγητής Αλέξιος Δούβαλης. «Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Εισαγωγή στους Επεξεργαστές Κειμένου-Μέρος 3». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1115. Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.