Prezentační prostředky v matematice

Cíle seminární práce Software pro tvorbu prezentací Typografický systém LATEX Závěr

Prezentační prostředky v matematice Seminární práce z předmětu: Grafika na počítači

Michal Řepík Pedagogická fakulta Univerzity Karlovy v Praze

v Praze 2012

Michal Řepík

Prezentační prostředky v matematice


Obsah seminární práce 1

Cíle seminární práce

2

Software pro tvorbu prezentací Microsoft Office PowerPoint 2000, 2007 OpenOffice Impress

3

Typografický systém LATEX Úvod do systému Zdrojový kód Seznamy Sazba matematiky Matematické vzorce Sazba definic, vět a důkazů

Vkládání grafiky Tvorba animací 4

Závěr Michal Řepík



Cíle seminární práce

Hlavním cílem této seminární práce bylo: Popsat nejdostupnější programy pro tvorbu prezentací s důrazem na jejich aplikaci v matematice a v příbuzných oborech využívající sazbu matematických výrazů, definic, vět a důkazů. Seznámit se s možnostmi typografického systému LATEX v oblasti prezentace matematiky a grafiky. Popsat práci se systémem LATEX v jednoduché a přehledné formě běžnému uživateli. (takřka nemožný úkol)

Michal Řepík



Microsoft Office PowerPoint 2000, 2007 OpenOffice Impress

Software pro tvorbu prezentací Testované programy PowerPoint 2000, 2007 Open Office Impress LATEX beamer (balík maker)

Rozdělení z hlediska operačního systému Microsoft Windows PowerPoint (Nutno dokoupit zvlášť) Open Office Impress (Volně stažitelný, tzv. freeware) LATEXbeamer (distribuce TEXu MikTEX nebo TEXlive ho obsahují)

Linux Open Office Impress (Součást operačního systému) LATEX beamer (Součást operačního systému)

Mac OS X Open Office Impress (Volně stažitelný) LATEX beamer (distribuce MacTEX ho obsahuje) Keynote (Nutno dokoupit přes AppStore, netestováno) Michal Řepík

























Microsoft Office PowerPoint 2000, 2007 Výhody Intuitivní ovládání (WYSIWYG editor). Rozšířenost (PowerPoint je synonymem slova prezentace). Rozsáhlá knihovna šablon a animačních stylů (hlavně verze 2007).

Nevýhody Velikost souborů (typicky několik MB). Tvorba zabere mnoho času „ruční sazbaÿ. invariance na systémové změny. Nutnost koupě.

Sazba matematiky Sazba je zajištěna Editorem rovnic. Neexistují matematická prostředí (interakce matematiky a textu). Vzorce jsou ostré, nepoměry symbolů.

Grafika Jednoduché vkládání obrázků a grafů, tvorba jednoduché grafiky. Propojení s Office. Michal Řepík

























Obrázek: PowerPoint 2007, tvorba prezentace

Michal Řepík




Obrázek: PowerPoint 2007 jako „grafický editorÿ při tvorbě posteru.

Michal Řepík




OpenOffice Impress Výhody Volně stažitelný. Lze s ním v omezené míře nahradit PowerPoint (bez použití matematiky).

Nevýhody Prakticky žádné grafické styly. Tvorba zabere mnoho času „ruční sazbaÿ.

Sazba matematiky Sazba vzorců je na rozhraní wysiwyg editoru a kódu. Neexistují matematická prostředí (interakce matematiky a textu). Vzorce jsou ostré, nepoměry symbolů, neprofesionální.

Grafika Jednoduché vkládání obrázků a grafů, tvorba jednoduché grafiky (vývojové diagramy).

Michal Řepík








Michal Řepík








Michal Řepík








Michal Řepík




Obrázek: OpenOffice Impress Michal Řepík



Úvod do systému Zdrojový kód Seznamy Sazba matematiky Vkládání grafiky Tvorba animací

Představení systému LATEX Co je to TEX a LATEX ? TEX je typografický program vytvořený v 70. letech profesorem informatiky Donaldem E. Knuthem pro sazbu složitých matematických textů. Je to programovací jazyk pro sazbu textů. LATEX je knihovna maker pro TEX, která rozšiřuje jeho jazyk a definuje konstrukce pro prvky obvyklé při sazbě dokumentů.

Jak lze TEX získat? Potřebujeme tři základní programy: Editor zdrojového kódu (TeXnicCenter, TeXmaker, notepad,. . .) Kompilátor (překladač) (TeXlive, MikTeX) Prohlížeč přeloženého souboru (Adobe Reader)

Instalace je často náročná na čas i na psychiku. Neustále hlídat správný chod každého ze tří programů.

Michal Řepík




Představení systému LATEX Co je to TEX a LATEX ? TEX je typografický program vytvořený v 70. letech profesorem informatiky Donaldem E. Knuthem pro sazbu složitých matematických textů. Je to programovací jazyk pro sazbu textů. LATEX je knihovna maker pro TEX, která rozšiřuje jeho jazyk a definuje konstrukce pro prvky obvyklé při sazbě dokumentů.

Jak lze TEX získat? Potřebujeme tři základní programy: Editor zdrojového kódu (TeXnicCenter, TeXmaker, notepad,. . .) Kompilátor (překladač) (TeXlive, MikTeX) Prohlížeč přeloženého souboru (Adobe Reader)

Instalace je často náročná na čas i na psychiku. Neustále hlídat správný chod každého ze tří programů.

Michal Řepík




TEX pro tvorbu efektních prezentací Systém obsahuje balík maker s názvem beamer. V rámci balíku je nespočet grafických stylů založených na kombinacích: Hlavního stylu (Základní šablona) Barevného stylu Písma (Paleta různých fontů)

Lze vytvářet vlastní grafické šablony (pro pokročilé uživatele). Výběrem grafického stylu je systému řečeno vše pro následnou sazbu. Uživatel se již nemusí grafickou stránkou prezentace zabývat.

Jak to v praxi funguje? 1

2

3

Vytvoříme zdrojový kód v nějakém editoru. Soubor má koncovku *.tex. Přeložíme soubor překladačem. Výsledkem bude formát *.pdf, *.div, nebo *.ps. Výsledek zobrazíme v prohlížeči příslušných typů souborů.

Michal Řepík




TEX pro tvorbu efektních prezentací Systém obsahuje balík maker s názvem beamer. V rámci balíku je nespočet grafických stylů založených na kombinacích: Hlavního stylu (Základní šablona) Barevného stylu Písma (Paleta různých fontů)

Lze vytvářet vlastní grafické šablony (pro pokročilé uživatele). Výběrem grafického stylu je systému řečeno vše pro následnou sazbu. Uživatel se již nemusí grafickou stránkou prezentace zabývat.

Jak to v praxi funguje? 1

2

3

Vytvoříme zdrojový kód v nějakém editoru. Soubor má koncovku *.tex. Přeložíme soubor překladačem. Výsledkem bude formát *.pdf, *.div, nebo *.ps. Výsledek zobrazíme v prohlížeči příslušných typů souborů.

Michal Řepík




Výhody Zcela zdarma. Profesionální výsledek. Časová nenáročnost na tvorbu. (Uživatel se nemusí starat o formátování, systém ho proveda za něj.) Není wysiwyg (možná, že i nevýhoda, . . .LyX) Invariance zobrazení na různých počítačích. (Díky pdf výstupu) Datová nenáročnost (velikosti v kB).

Nevýhody Lehce nenaučitelný (Naučení syntaxe kódu trvé měsíce i roky). Ze začátku časově náročný. V laické veřejnosti nerozšířený. Absence kvalitních manuálů v češtině.

Sazba matematiky Vytvořeno především pro sazbu matematiky.

Grafika Podporované formáty pdf,eps,jpg Vlastní vektorová grafika METAPOST. Michal Řepík

























Obrázek: TeXnicCenter, editor zdrojového kódu pro TEX Michal Řepík




Zdrojový kód a jeho syntaxe \documentclass{beamer} \usepackage{czech, hyperref, amsmath} \usetheme{warsaw} \author{Michal Řepík} \title{Název prezentace} \begin{document} \frame{\titlepage} \begin{frame}{Název snímku 1} ... \end{frame} \begin{frame}{Název snímku 2} ... \end{frame} \end{document} Michal Řepík




Číslované a nečíslované seznamy Jedná se o nejčastější design prezentací. Nečíslované seznamy Přeložením kódu: \begin{itemize} \item Položka nečíslovaného seznamu 1 \item Položka nečíslovaného seznamu 2 \end{itemize}

vznikne: Položka nečíslovaného seznamu 1 Položka nečíslovaného seznamu 2

Číslované seznamy Přeložením kódu: \begin{enumerate} \item Položka číslovaného seznamu 1 \item Položka číslovaného seznamu 2 \end{enumerate}

vznikne: 1 2

Položka číslovaného seznamu 1 Položka číslovaného seznamu 2 Michal Řepík




Číslované a nečíslované seznamy Jedná se o nejčastější design prezentací. Nečíslované seznamy Přeložením kódu: \begin{itemize} \item Položka nečíslovaného seznamu 1 \item Položka nečíslovaného seznamu 2 \end{itemize}

vznikne: Položka nečíslovaného seznamu 1 Položka nečíslovaného seznamu 2

Číslované seznamy Přeložením kódu: \begin{enumerate} \item Položka číslovaného seznamu 1 \item Položka číslovaného seznamu 2 \end{enumerate}

vznikne: 1 2

Položka číslovaného seznamu 1 Položka číslovaného seznamu 2 Michal Řepík




Matematické vzorce Vzorce se píší pomocí kódu uzavřeného do $$. Přeložením tohoto kódu $$\Gamma\left(z\right)=\int_{0}^{\infty}t^{z-1}e^{-t}\, \mathrm{d}t$$

vznikne:

Z

∞

tz−1 e−t dt

Γ (z) = 0

Lze rovněž použít i prostředí equation, které vzorec očísluje a můžeme se na něj v dalším textu odkazovat. \begin{equation} \Gamma\left(z\right)=\int_{0}^{\infty}t^{z-1}e^{-t}\, \mathrm{d}t \end{equation}

Vytvoří: Z Γ (z) =

∞

tz−1 e−t dt

0

Michal Řepík


(1)



Sazba definic, vět a důkazů Používáme balík amsthm. Sazbu definice provedeme například takto: \theoremstyle{definition} \newtheorem{definice}{Definice} \begin{definice}[Součin matic] Nechť $A\in M_{mn}(T)$, $B\in M_{np}(T)$. Součinem matic $AB$ nazveme matici $C\in M_{mp}(T)$ definovanou $$c_{ij}=\sum_{k=1}^{n}a_{ik}b_{kj},$$ kde $i\in\left\{1,\ldots,\,m\right\}$ a~$j\in\left\{1,\ldots,\,p\right\}$. \end{definice}

V případě sazby věty použijeme: \theoremstyle{theorem} \newtheorem{veta}{Věta} \begin{veta}[...nazev...] ... Text věty je kurzívou ... \end{veta}

Michal Řepík




Výsledkem předešlého kódu je: Definice (Součin matic) Nechť A ∈ Mmn (T ), B ∈ Mnp (T ). Součinem matic AB nazveme matici C ∈ Mmp (T ) definovanou cij =

n X

aik bkj ,

k=1

kde i ∈ {1, . . . , m} a j ∈ {1, . . . , p}. Věta (. . .nazev. . .) . . . Text věty je kurzívou . . .

Michal Řepík




Vkládání grafiky Externí obrázky vkládáme použitím příkazu: \includegraphics[scale=0.4]{big-picture.png}

Michal Řepík




Tvorba vektorové grafiky Grafiku lze vytvářet v mnoha prostředí, např. tikz. Obrázek „kreslímeÿ psaním kódu s jasně danou syntaxí. Přeložením zdrojového kódu \begin{figure} \begin{tikzpicture}[scale=1] \draw[thin][->] (-0.5,0) -- (4,0) node[right]{$x$}; \draw[thin][->] (0,-0.5) -- (0,4) node[above]{$y$}; \node[below left](0,0){$O$}; \draw[dashed] (2.5,0) coordinate (xa) node[below]{$X_A$}--(2.5,3) coordinate (a)node [above right]{$A\,(X_A,\,Y_A)$}--(0,3) coordinate (ya) node[above left]{$Y_A$}; \fill (a) circle (2pt); \end{tikzpicture} \caption{Kartézské souřadnice bodu $A$} \end{figure}

vznikne grafika na dalším snímku. Michal Řepík




Vlastní vektorová grafika y A [XA , YA ]

YA

O

XA

x

Obrázek: Kartézské souřadnice bodu A

Michal Řepík




Animační prostředky Animace v rámci jednoho snímku Je-li struktura prezentace vytvořena pomocí číslovaných a nečíslovaných seznamů, používá se s oblibou příkazu \pause vloženého před položku, která má být po kliknutí zobrazena. Ve spojení s efektem transparence \setbeamercovered{transparent}(příkaz vložen do preambule) tvoří \pause efektní animační prostředek.

Animace přechodu mezi snímky Existuje několi přechodů mezi snímky. Uživatel jej vidí pouze v režimu fullscreen v Adobe Readeru Na dalším snímku použijeme přechod „kostičkyÿ určený příkazem \transglitter[duration=1.5]

Michal Řepík






Michal Řepík






Michal Řepík



Závěr

Pro tvorbu kvalitních prezentací matmatického nebo technického směru spatřuji typografický systém LATEX beamer jako nejlepší možný. Nespornou výhodou je strukturovanost práce, profesionální výsledek, nízká náročnost na systémové požadavky a v neposlední řádě svobodná licence. Nevýhody prezentačního sytému mohou být v náročnosti vytváření složitých animačních stylů. Samotné používání animací lze provádět na nižší úrovni co do kvality výsledku ve srovnání s komerčními wysiwyg editory.

Michal Řepík



Děkuji za pozornost.

Michal Řepík


Prezentační prostředky v matematice

Recommend Documents