Schreiben von Texten mit wissenschaftlichen Inhalt mit TEX / LATEX

Präsentation zum Thema: "Schreiben von Texten mit wissenschaftlichen Inhalt mit TEX / LATEX"—  Präsentation transkript:

1 Schreiben von Texten mit wissenschaftlichen Inhalt mit TEX / LATEX
Prof. Dr. L. Spieß nach Vorlagen / Vorträgen von Günther Partosch – Mai 2003 und Jan Rudl – März 2007 – Chemnitzer Linux Tage

2 Typografie Regeln zum Buchsatz, Schreiben wissenschaftlicher Arbeiten, aber nur „Buchstabenbehandlung“ Marion Neubauer: Feinheiten bei wissenschaftlichen Publikationen, Mikrotypographie-Regeln, Teil I und Teil II Christoph Bier: typokurz – Einige wichtige typografische Regeln

3 wichtige Vorbemerkung zur Dateistruktur - PDFLaTeX
in Datei- und Ordnernamen keine - Leerzeichen, Sonderzeichen, Umlaute verwenden - Leerzeichen kann man mit Unterstrich _ schreiben! das *.tex Hauptfile ist im Hauptordner alle weiteren *.tex files einer Arbeit sollten in diesem Ordner sein jedes Kapitel ein eigenes *.tex File Bilder, Diagramme in Vektorform verwenden, *.cdr, *.opj, *.wmf, *.emf … Bilder, Diagramme sollte man in unterschiedlichen Ordner mit unterschiedlichen Endungen platzieren * Ordner Sourcefile der Bilder, z.B. *.cdr, *.opj, *.xls …. * Ordner EPS der Bilder  von Sourcefile in eps gewandelte Bilder * Ordner PDF der Bilder  von EPS in PDF gewandelte Bilder, dies sind keine Bilder mit Seitengröße, sondern nur das Bild Zugang \pdf\bild1.pdf wenn man mehrere Arbeiten mit einer Literatursammlung/ -verwaltung schreiben möchte, einen Ordner literatur auf der selben Ebene wie *.tex Hauptfile einrichten Zugang über ..\literatur\lit.bib

4 Anmerkungen zur Geschichte
ab 1977 von Donald E. Knuth an der Stanford University entwickelt Entwicklung 1985 abgeschlossen; seit dem nur noch Fehlerkorrekturen Anlass: Neuauflage zu ,,The Art of Computer Programming “, Band 1 konnte nicht mehr in gewohnter Weise in Blei gesetzt werden; insbesondere Schwierigkeiten bei mathematischen Formeln 1977 verlegte Knuth seine Forschungsaktivitäten auf computer based typesetting how to implement typographical knowledge in a computer system digitized font descriptions Ergebnis dieser Arbeiten: u. a. TEX und METAFONT. METAFONT: Entwurf/Entwicklung/Testen von Zeichen/Zeichensätzen für den Einsatz auf modernen Satzgeräten Nebenergebnis: 5-bändiges Werk über ,,Computer & Typography “

5 Ein bisschen Geschichte
1977: Beginn der Entwicklung von TeX durch Donald E. Knuth (Stanford University, USA) Ziel: „Bücher mit schönem Layout“ Problem: Komplizierte Benutzung... "I hope to die before I have to use Microsoft Word.", Donald E. Knuth, 02-Oct-2001 in Tübingen. 1984: Leslie Lamport (früher DEC, jetzt Microsoft) veröffentlicht Makros und Hilfsprogramme zum einfachen Umgang mit TeX => LaTeX 1985: Stabile Version LaTeX 2.09 Donald E. Knuth (Quelle: Persönliche Homepage) in den folgenden Jahren Entwicklung verschiedener Dialekte (z.B. AMS-TeX bzw. AMS-LaTeX) 1994: Erneute Standardisierung: LaTeX2e seit 1989: Projekt LaTeX3 (bisher unvollendet) deutsches Layout – Marcus Kohm koma-script Leslie Lamport (Quelle: Persönliche Homepage)

6 Was ist TEX? Suchen Abbruch Zur Bezeichnung Was ist TEX?
TEX ist ein Programm TEX ist eine Programmiersprache (insbesondere mit Makros) TEX ist ein System von Programmen Zur Bezeichnung Aussprache: wie in τ εχ (griech.) ≡ Kunst, Technik Schreibweise: TEX, ersatzweise TeX  es gibt das TEX-Makro \TeX  TEX analog: plain\TeX  plainTEX \AmSTeX  AMS-TEX \LaTeX  LATEX \LaTeXe  LATEX 2ε plainTEX, AMS-TEX, LATEX, LATEX2ε, ConTEXt sind umfangreiche Makro-Pakete (quasi: Unterprogrammsammlungen) Suchen Abbruch Vorherige N¨achste Letzte

7 Zwei Grundkonzepte „MS Word“: TeX; LaTeX: LyX
Layout des Textes wird interaktiv gestaltet. WYSIWYG – What you see is what you get, d.h. Bildschirmansicht = Druckansicht „Schreibmaschinenersatz“ Wie eine „Programmiersprache“: Layout wird in einer „Quelldatei“ mit Hilfe bestimmter Formatierungsbefehle (z.B. \begin{center} normaler Text \end{center} ) festgelegt. Quelltext wird durch den „LaTeX-Compiler“ in eine betracht- und druckbare Form übersetzt. Ersatz für Layoutdesign, Schriftsatz und Buchdruck Versuch, WYSIWYG und TeX zu verbinden, nicht mehr vollständig kompatibel zu TeX – ich rate derzeit davon ab TeX; LaTeX: LyX

8 Bemerkung zum Buchsatz / Artikelsatz
ein guter Drucksatz eines wissenschaftlichen Textes als auch Buchtext ist allgemein durch Kompaktheit !! ausgezeichnet (Fettdruck ist ein Vauxpax bei Setzern, deshalb Kennzeichnung von Hervorhebungen durch kursive Schriften ) der Text einer Seite sollte nicht zu viele leere, weiße Stellen aufweisen Gleichmäßigkeit der Seitenfüllung eine Buchdoppelseite sollte trotz Absätzen eine gleiche Zeilengrundlinie haben! Bei Verwendung von Formeln nicht einhaltbar, aber letzte Zeile einer Seite immer bis unten gefüllt Vermeidung von „Schusterjungen“ (neuer Absatz mit Einrückung auf letzter Zeile der Seite) und „Hurenkindern“ (auf neuer Seite nur eine Zeile des letzten Absatzes)

9 Das Programm TEX TEX ist kein Textverarbeitungsprogramm
TEX ist ein Satzprogramm. Ablauf aus Benutzersicht: Bildschirm ↑ .tex  TEX .dvi/.pdf ↓ Befehle .log Drucker

10 Ablauf aus eher technischer Sicht:
.tex ↓ Metriken  TEX .log .dvi/.pdf Fonts Treiber Bildschirm

11 Voraussetzungen TeX – Programm (TeTeX; (MikTeX); …. –plattformunabhängig, Gnu-Lizenz – – Comprehensive TeX-Archiv CTAN ASCII-Editor (TeXMaker; Winedit; TeXNiccenter; Emacs; TexWorks …..) DVI-Compiler (Bestandteil der TeX-Installation) Ghostscript – Anzeigeprogramm für eps-Dateien und Wandlungsprogramm eps in pdf bei Nutzung von pdftex wird aus tex-Datei sofort pdf-Datei erzeugt (Acrobat-Reader zum Ansehen notwendig) JabRef – Programm zum Verwalten von Literatur und Export der für Literaturverzeichnis notwendigen bib Datei

12 Arbeitsschritte mit LaTeX
Bei korrekter Installation erfolgt automatischer Aufruf von Ghostview (GSview) Kommandozeile (Eingabeaufforderung): edit file.tex notepad file.tex yap file.dvi file.ps latex file.tex LaTeX-Compiler dvips file.dvi Konvertierung dvi => Postscript file.tex file.dvi file.ps Quelltext (mit Texteditor erstellen) Ausgabedatei im dvi-Format Ausgabedatei im Postscript- Format Konvertierung ps => pdf über Ghostview Acrobat Destiller Ausgabedatei im pdf (portable document format) pdflatex file.tex pdfLaTeX-Compiler file.pdf Bei korrekter Installation erfolgt automatischer Aufruf des Adobe Acrobat Reader file.pdf

13 Grundstruktur einer LaTeX-Datei
\documentclass{Typ} Der erste Befehl jeder LaTeX(2e)-Datei ist immer Dabei gibt Typ den Dokumenttyp an, der das globale Layout definiert, zum Beispiel article report book für kleine bis mittelgroße Dokumente für mittelgroße bis große Dokumente für komplette Bücher Der Dokumenttyp beeinflusst u.a. die Gliederungseinheiten (Kapitel oder Abschnitt), die Formelnummerierung sowie ein- oder doppelseitigen Druck. \documentclass{article} Alles zwischen \documentclass{…} und \begin{document} ist der Vorspann. Hier können weitere Angaben \begin{document} zum globalen Layout erfolgen. Alles zwischen \begin{document} und \end{document} ist der Hallo Welt! Textteil. Hier steht der „normale“ Text. \end{document} in einem Dokument kann man nur eine Dokumentklasse verwenden – wechseln geht nicht – ist auch Satzstilbruch!

14 Textteil: Welche Zeichen dürfen verwendet werden?
Ziffern: 0…9 Buchstaben: a…z A…Z vorerst keine Umlaute (ä, ö, ü, ß, Ä, Ö, Ü)! vorerst keine Akzente (á, ê)! Sonderzeichen: „Erlaubt“: . : ; , ? ! ( ) [ ] + - * / Steuerzeichen: $ (mit spezieller Bedeutung) & % # _ { } ~ ^ \ stattdessen: \$ \& \% \# \_ \{ \} \textasciitilde \textasciicircum \textbackslash

15 Wie schreibt man Umlaute? (1)
1. Methode ä \"a ö \"o ü ß Ä \"u {\ss} \"A Ö \"O Ü \"U funktioniert immer, aber nur für fremdsprachige Texte sinnvoll Aktivierung von Layout-Einstel- lungen für deutschsprachige Texte (neue Rechtschreibung) Alte Rechtschreibung: \usepackage{german} 2. Methode Vorspann: \documentclass{article} \usepackage{ngerman} … ä ö ü ß Ä Ö Ü "a "o "u "s "A "O "U für deutschsprachige Texte sinnvoll

16 Wie schreibt man Umlaute? (2)
Problem der ersten beiden Methoden: Rechtschreibprüfung (in komfortable Editoren integriert) funktioniert nicht 3. Methode \documentclass{article} \usepackage{ngerman} \usepackage[latin1,ansinew]{inputenc} … Umlaute können „hart“ in den Text geschrieben werden Funktioniert so unter Windows und den meisten Unix-Systemen Einige Linux-Varianten: DOS: Macintosh: \usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[cp437de]{inputenc} \usepackage[applemac]{inputenc}

17 Wortabstände und Zeilenumbrüche
Automatische Erzeugung von Wortabständen und Zeilenumbrüchen durch LaTeX, d.h. keine Beeinflussung der Wortabstände durch Leerzeichen der Zeilenumbrüche durch Zeilenumbrüche (ohne Leerzeilen) im Quelltext. Beispiel: Dies ist ein Satz. \documentclass{article} \usepackage{ngerman} \begin{document} Dies ist ein Satz. \end{document} \documentclass{article} \usepackage{ngerman} \begin{document} Dies ist ein Satz. \end{document}

18 Zeilenumbrüche und Absätze
Erzwingen eines Zeilenumbruchs: \\ (Doppel-Backslash) \begin{document} Dies \\ ist \\ ein Satz. \end{document} Zeilenumbruch mit Randausgleich: \linebreak Erzeugen eines Absatzes: Leerzeile(n) im Quelltext - Keine Beeinflussung des Zwischenraums durch Anzahl der Leerzeilen im Quelltext Empfehlung: Absätze bevorzugen Bessere Übersichtlichkeit des Quelltextes Bessere Layout-Optimierung durch den LaTeX-Compiler

19 Dies ist ein Beispiel für einen
Absatzausrichtung Blocksatz zentriert linksbündig rechtsbündig Standard in LaTeX \begin{center} … \end{center} \begin{flushleft} \end{flushleft} \begin{flushright} \end{flushright} Dies ist ein Beispiel für einen Text in Blocksatz. Dies ist ein Beispiel für einen zentrierten Text. Dies ist ein Beispiel für einen linksbündigen Text. Dies ist ein Beispiel für einen rechtsbündigen Text.

20 Einfache Aufzählung \begin{itemize} \item Stufe 1 \item Stufe 2
\item Nochmal Stufe 3 \end{itemize} \item Nochmal Stufe 2 \item Nochmal Stufe 1

21 Zeichenformatierung Das Aussehen eines einzelnen Zeichens ist bestimmt durch die Schriftart (z.B. Roman, Bold, Italic) die Schriftgröße (klein, normal, groß) die Schriftfarbe (rot, grün, blau) die Möglichkeit der Unterstreichung (Unterstreichung ist zu vermeiden!!!)

22 Standardschriftarten
4 Schriftformen: \rm \bf \it \sf \tt \upshape \itshape \slshape \sl \scshape \sc 3 Schriftfamilien: \rmfamily \sffamily \ttfamily Für kurze Abschnitte: \textbf{Text} \textit{Text} usw. 2 Schriftstärken: \mdseries \bfseries (medium) (bold)

23 Übersicht Schriftgrößen
Absatzübergreifend: Ohne geschweifte Klammern!

24 Zeichenformatierung: Schriftfarbe
\color{Farbe} (Absatzübergreifend) {\color{Farbe} …} (Innerhalb von Absätzen) \textcolor{Farbe}{…} (Innerhalb von Absätzen) \documentclass{article} \usepackage{ngerman} \usepackage{xcolor} \begin{document} \textcolor{red}{Roter Text} % Nicht vergessen! \textcolor{green}{Gr"uner Text} \textcolor{blue}{Dunkelblauer Text} \textcolor{black}{Schwarzer Text} \textcolor{magenta}{Magentafarbener Text} % Weitere vordefinierte Farben: cyan, white, yellow \end{document}

25 Zeichenformatierung: Unterstreichen
Der LaTeX-Befehl \underline{Unterstrichener Text} ermöglicht keine Zeilenumbrüche! Alternative: ... \usepackage{soul} \begin{document} \ul{Unterstrichener Text} Vorspann! Unterstreichen möglichst vermeiden!

26 Mathematische Formeln: Ein erstes Beispiel
\documentclass{article} \usepackage{amsmath} \begin{document} \usepackage{ngerman} Eine quadratische Gleichung der Form $x^{2} + px + q = 0$ besitzt f"ur $D := \frac{p^{2}}{4}-q > 0$ die reellen L"osungen \begin{equation} x_{1,2} = -\frac{p}{2} \pm \sqrt{D} \end{equation} \end{document}

27 Mathematische Formeln: Grundlagen
\usepackage{amsmath} empfehlenswert, aber nicht zwingend erforderlich (AMS – American Mathematical Society) Zugriff auf viele nützliche Zusatzbefehle wird im Folgenden vorausgesetzt! für Formeln: für normalen Text: Mathemodus Textmodus Abgesetzte Formeln Formeln im „fließenden Text“

28 Verweise auf Formeln MarkName frei wählbar \begin{equation}
f(x) := a x^{b} \end{equation} \label{CDF} Die durch (\ref{CDF}) definierte Funktion $f$ hei"st Cobb-Douglas-Produktionsfunktion. \label{MarkName}: Setzen (unsichtbarer) Markierungen, MarkName frei wählbar \ref{MarkName}: Bezugnahme auf Markierung MarkName

29 Griechische Buchstaben

30 Mathemodus: Sonderschriftarten
„Double Stroke“: \usepackage{dsfont} \mathds{…} „Ralph Smith‘s formal script“: \mathrsfs{…} \DeclareSymbolFont{rsfs}{U}{rsfs}{m}{n} \DeclareSymbolFontAlphabet{\mathrsfs}{rsfs} \usepackage{amssymb} \mathfrak{…} „Fraktur“:

31 Mathematische Symbole (Auswahl)
\usepackage{amssymb} im Vorspann entspricht (= mit „Dach“) $\hat{=}$ oder \corresponds mit Paket mathabx

32 Brüche und Wurzeln ! „fraction“ \frac{1}{2} \frac{x^2}{x^2+1}
e^{\frac{x}{\sigma^2}} „square root“ \sqrt{x} \sqrt[4]{x^2+1} \sqrt{1+\sqrt{\frac{\xi}{\nu}}} !

33 Summen, Produkte, Integrale, Vereinigung, Durchschnitt
\sum\limits_{i=1}^{n} i \sum\nolimits_{k=0}^{\infty} k^{-2} \limits: Grenzen oben und unten (Standard für abgesetzte Formeln) \nolimits: Grenzen neben dem Zeichen (Standard für Formeln im fließenden Text) Analog bei Produkten (\prod), Integralen (\int), Vereinigungen (\bigcup) und Durchschnitten (\bigcap): \prod\limits_{k=1}^n \sin k \int\nolimits_{-\infty}^{\infty} f(x) \mathrm{d} x \bigcup\nolimits_{i=1}^n A_i \bigcap\limits_{i \in I} B_i

34 Dokumentgliederung für Dokumenttyp „article“
\documentclass[a4paper]{article} \usepackage{ngerman} \parindent0cm \begin{document} \section{Abschnitt} \subsection{Unterabschnitt} \subsubsection{Unterunterabschnitt} \subsection{N"achster Unterabschnitt} \section{N"achster Abschnitt} \end{document} für Dokumenttyp „article“

35 Einbinden externer Grafiken: Beispiel
\documentclass[a4paper]{article} \usepackage{ngerman} \usepackage{ifpdf} % Zur Markierung von ausschliesslich fuer LaTeX bzw. pdfLaTeX bestimmten \usepackage{graphicx} Abschnitten Bei Dateinamen ohne Endung wird nach plot.eps (bei LaTeX) bzw. nach plot.pdf, plot.jpg oder plot.tif (bei pdfLaTeX) gesucht. \begin{document} \includegraphics[height=10cm,angle=-90]{plot} \ifpdf \includegraphics[height=10cm,angle=90]{bild.jpg} \fi \end{document}

36 Tabellen linksbündige Spalte zentrierte Spalte rechtsbündige Spalte
\begin{tabular}{lcr} Verteilung & Bezeichnung & Mittelwert \\ Normalverteilung & $\mathrm{N} (\mu, \sigma^2)$ & $\mu$ \\ \end{tabular} Spaltentrennzeichen

37 Quelltext muss mindestens zweimal mit LaTeX kompiliert werden
Inhaltsverzeichnis \tableofcontents erzeugt an der Stelle seines Auftretens automatisch ein Inhaltsverzeichnis • Quelltext muss mindestens zweimal mit LaTeX kompiliert werden (Beim ersten Mal werden die benötigten Informationen „gesammelt“, beim zweiten Mal eingefügt. Verschieben sich durch das Inhaltsverzeichnis die Seitenzahlen, muss sogar dreimal kompiliert werden!)

38 Literaturverzeichnis
„Mustermarke“, bestimmt die maximale Breite der erzeugten Marken \begin{thebibliography}{99} Kürzel, mit dessen Hilfe im Text auf die Literatur Bezug genom- men werden kann, z.B. \cite{Kop00} \bibitem{Kop00} \textit{Helmut Kopka,} \LaTeX, Einf"uhrung Band 1, 3. Auf\/lage 2000 \bibitem{Lam95} \textit{Leslie Lamport,} Das \LaTeX-Handbuch, 3. Auf\/lage 1995 \end{thebibliography} f und l nicht zusammenhängend („fl“, Ligatur)

39 Wie findet man die Symbolnamen?
Erraten (englische Bezeichnungen, „LaTeX-Logik“) Einschlägige Literatur (siehe letzte Seite) Online: „The Comprehensive LaTeX Symbol List“ Entwicklungsumgebungen für LaTeX (hier z.B. „WinEdt“):