Zrozumienie Markdown, LaTeX i ich roli w formatowaniu dokumentów

Podczas pracy z formatowaniem dokumentów często spotykasz się z różnymi narzędziami i językami, które mają na celu ułatwienie tworzenia treści o strukturze i estetyce. Do najczęściej używanych należą Markdown i LaTeX, z których każdy służy innym celom, choć mają pewne podobieństwa. W tym artykule wyjaśnimy ich rolę, sposób integracji oraz konfigurację środowiska pracy obsługującego oba te narzędzia.

Przyjrzyjmy się jednak wcześniej z 'lotu ptaka’ hierarchii języków informatycznych, jej struktura mogłaby wyglądać następująco:

Języki informatyczne (najwyższy poziom)

Języki programowania, języki skryptowe, języki formatowania tekstu, itp.

Języki do formatowania tekstu (gałąź pod językami informatycznymi)

Są one specjalnie zaprojektowane do opisywania struktury, wyglądu lub sposobu prezentacji dokumentów tekstowych. W tej kategorii można wyróżnić kilka grup.

Podział na grupy w ramach języków do formatowania tekstu

• Markup (języki znaczników):
  • Używają znaczników do opisywania struktury dokumentu.
  • Przykłady: HTML, XML, LaTeX.
  • Charakterystyka: Zazwyczaj bardziej szczegółowe, wymagają tagów do formatowania.
• Markdown (lekkie języki znaczników):
  • Są uproszczoną wersją języków markup, które wykorzystują proste znaki do formatowania, bez potrzeby stosowania skomplikowanych znaczników.
  • Przykłady: Markdown, GitHub-Flavored Markdown (GFM), CommonMark.
  • Charakterystyka: Intuicyjne, łatwe do czytania i edycji w formie czystego tekstu.
• Inne języki do formatowania:
  • Języki składu: Specjalizowane języki, takie jak TeX (system składu tekstu, na którym opiera się LaTeX), które mogą nie być klasyfikowane jako typowe markup lub markdown, ale również służą do formatowania dokumentów.
  • Języki stylizacji: Takie jak CSS, które są używane do opisywania wyglądu dokumentów HTML.

Przykładowa hierarchia:

Języki informatyczne
├── Języki programowania
│   ├── C++, Java, Python, itd.
├── Języki skryptowe
│   ├── JavaScript, Bash, itd.
├── Języki do formatowania tekstu
    ├── Markup (języki znaczników)
    │   ├── HTML, XML, LaTeX
    ├── Markdown (lekkie języki znaczników)
    │   ├── Markdown, GFM, CommonMark
    ├── Inne
        ├── TeX, CSS

W ten sposób można zobaczyć, że języki markup i markdown są różnymi gałęziami w ramach ogólnej kategorii języków do formatowania tekstu, które z kolei są jedną z wielu grup w całym ekosystemie języków informatycznych. Obie grupy mają swoje specyficzne zastosowania i zasady, ale ostatecznie służą do tego, aby strukturalnie i wizualnie przedstawiać dokumenty.

Podstawy: Markdown vs. LaTeX

Markdown i LaTeX są wykorzystywane do formatowania dokumentów, ale różnią się znacznie pod względem złożoności, celu i możliwości.

• Markdown to lekki język znaczników, stworzony z myślą o prostocie i czytelności. Oferuje podstawowe funkcje formatowania, takie jak nagłówki, listy, pogrubienie, kursywa, linki i bloki kodu. Markdown jest szeroko stosowany do tworzenia dokumentacji, plików README oraz wpisów na blogach.
• LaTeX jest natomiast systemem składu tekstu, a nie tylko językiem znaczników. Został zaprojektowany do tworzenia dokumentów o złożonych wymaganiach formatowania, takich jak artykuły naukowe, czasopisma czy książki. LaTeX wspiera zaawansowane funkcje, takie jak notacja matematyczna, bibliografie, odnośniki i niestandardowe układy stron.

Choć zarówno Markdown, jak i LaTeX wykorzystują składnię tekstu w formie zwykłego tekstu do formatowania, LaTeX jest znacznie bardziej zaawansowany i wszechstronny, co czyni go odpowiednim do przygotowywania szczegółowych dokumentów, zwłaszcza tych zawierających matematyczne treści.

Proces konwersji: Renderowanie LaTeX i Markdown

Zarówno Markdown, jak i LaTeX muszą zostać przekształcone do formatu, który przeglądarki internetowe rozumieją, takiego jak HTML.

• Markdown jest zwykle przekształcany na HTML do wyświetlania w sieci. Proces ten jest prosty, ponieważ Markdown został zaprojektowany jako lekki sposób pisania treści dla internetu.
• LaTeX jest zazwyczaj kompilowany do PDF lub konwertowany na HTML do wyświetlania online. Narzędzia takie jak MathJax czy KaTeX mogą być używane do renderowania równań matematycznych w stylu LaTeX bezpośrednio na stronach internetowych.

Integracja LaTeX z Markdown

Możesz zintegrować równania matematyczne w stylu LaTeX w dokumentach Markdown, używając składni LaTeX do notacji matematycznych. Oto najczęściej używane metody:

• Matematyka w linii: Użyj znaczników $...$ dla równań w tekście. Przykład: $E = mc^2$ wyświetli równanie w linii tekstu.
• Matematyka blokowa: Użyj znaczników $$...$$ dla równań blokowych. Przykład:markdownCopy code$$\int_{a}^{b} f(x) \, dx$$

Te wyrażenia LaTeX mogą być używane w notatnikach Jupyter lub VS Code z wtyczkami, które obsługują renderowanie LaTeX, co umożliwia bezpośrednie wyświetlanie sformatowanych równań matematycznych – ale to raczej chodzi o środowisko deweloperskie a nie publikcję równań matematycznych.

Markdown i LaTeX w różnych środowiskach

Różne narzędzia i środowiska w różnym stopniu wspierają integrację Markdown i LaTeX:

• GitHub:
  • GitHub-Flavored Markdown (GFM) wspiera podstawowe formatowanie Markdown, ale nie renderuje natywnie równań LaTeX w plikach README. Jeśli potrzebujesz równań LaTeX, możesz użyć rozwiązań zewnętrznych, takich jak MathJax lub KaTeX, albo przekonwertować równania na obrazy.
  • Notatniki Jupyter na GitHubie: GitHub może renderować wyrażenia LaTeX w notatnikach Jupyter, co czyni go doskonałym wyborem do udostępniania dokumentów obliczeniowych z sformatowaną matematyką.
• Notatniki Jupyter:
  • Jupyter obsługuje natywnie Markdown i LaTeX, co pozwala mieszać kod, tekst i równania w jednym interaktywnym dokumencie. To idealne rozwiązanie do pracy matematycznej i naukowej.
• VS Code:
  • Z rozszerzeniami takimi jak Markdown Preview Enhanced lub Markdown+Math możesz wyświetlać pliki Markdown z renderowanymi równaniami LaTeX bezpośrednio w VS Code.
• Google Colab:
  • Google Colab to platforma działająca w chmurze, umożliwiająca uruchamianie notatników Jupyter bez potrzeby instalacji lokalnej. Obsługuje Markdown i LaTeX do dokumentowania i uruchamiania kodu Python, co czyni go przydatnym narzędziem do nauki i współpracy.

Konfiguracja środowiska pracy

Aby stworzyć produktywne środowisko pracy integrujące Markdown, LaTeX i Pythona, można skonfigurować następujące narzędzia:

• Konto na GitHubie: Wymagane do kontroli wersji i współpracy. Pliki Markdown przechowywane w repozytorium GitHub są wyświetlane jako strony internetowe z podstawowym formatowaniem.
• Google Colab lub lokalne środowisko Pythona (np. Anaconda):
  • Google Colab zapewnia platformę działającą w chmurze do uruchamiania notatników Jupyter bez potrzeby konfiguracji lokalnej.
  • Anaconda może być używana do konfiguracji lokalnego środowiska Pythona, w tym notatników Jupyter.
• Visual Studio Code (VS Code):
  • Użyj VS Code z następującymi wtyczkami, aby uzyskać wszechstronne środowisko pracy:
    • Python Plugin: Do kodowania, podświetlania składni i debugowania.
    • Jupyter Plugin: Do uruchamiania i wyświetlania notatników Jupyter w VS Code.
    • GitHub Copilot: Sugestie kodu wspomagane sztuczną inteligencją.
    • Markdown Preview Enhanced lub Markdown+Math: Do wyświetlania plików Markdown z równaniami LaTeX.
• Geogebra: Przydatne do wizualizacji wykresów matematycznych i geometrii interaktywnej.

Przykładowy workflow

• Tworzenie rozwiązań matematycznych w Pythonie:
  • Użyj notatnika Jupyter (lokalnie lub w Google Colab), aby napisać kod i rozwiązać równania.
  • Sprawdź, czy równania dają oczekiwane wyniki.
• Dokumentowanie rozwiązania w Markdown z LaTeX:
  • Napisz plik Markdown (README.md) z objaśnieniami i osadź równania LaTeX, używając znaczników $...$ lub $$...$$.
• Udostępnienie na GitHubie:
  • Prześlij notatnik Jupyter i pliki Markdown do repozytorium GitHub.
  • W przypadku równań LaTeX upewnij się, że są prawidłowo renderowane, używając narzędzi takich jak MathJax na GitHub Pages, jeśli to konieczne.

WordPress i publikowanie 'matematyki’ w ramach artykułów

W przypadku WordPressa potrzebujesz wtyczki, która umożliwia renderowanie LaTeX. W takim środowisku workflow wygląda inaczej niż w Jupyterze czy Google Colab:

Pisanie równań w LaTeX:

• W treści artykułu piszesz równania matematyczne w składni LaTeX, na przykład w formie \[ ax^2 + bx + c = 0 \].

Użycie wtyczki do renderowania LaTeX:

• Wtyczka (jak np. QuickLaTeX) będzie odpowiedzialna za wykrywanie składni LaTeX w treści posta i przekształcenie jej w format, który przeglądarka może wyświetlić jako sformatowane wzory matematyczne. Wtyczka ta zamieni taką składnię LaTex na HTMl albo na format graficzny – czyli na na coś co przeglądarki internetowe rozumieją i mogą zrenderować i wyświetlić.

Brak interaktywności:

• W przeciwieństwie do Jupyter Notebooka czy Google Colab, WordPress nie oferuje interaktywności. Kiedy chcesz zmodyfikować równania lub ich wyniki, musisz ręcznie edytować treść posta, zapisać zmiany i ponownie sprawdzić, jak wygląda zrenderowany wzór.

Dlatego narzędzia takie jak Jupyter, Google Colab, czy VS Code są preferowane do pracy nad kodem i równaniami w sposób interaktywny, gdzie można na bieżąco sprawdzać zmiany i wyniki. WordPress natomiast sprawdza się bardziej jako platforma do publikacji końcowej wersji treści.

Podsumowanie

Markdown i LaTeX, choć różne, mogą się wzajemnie uzupełniać w przygotowywaniu dokumentów. Markdown jest świetny do podstawowego formatowania tekstu, podczas gdy LaTeX oferuje potężne narzędzia do złożonego składu dokumentów, zwłaszcza matematycznych. Integrując te narzędzia w środowiskach takich jak Jupyter, VS Code i Google Colab, można stworzyć efektywny przepływ pracy do opracowywania, dokumentowania i udostępniania swoich prac.

Źródło: opracowanie własne. Zdjęcie otwierające: pexels.com