LaTeX e Beamer - What You See Is What You Mean · linguaggio di programmazione. AgNO & Syslac...

LATEX e BeamerWhat You See Is What You Mean

Francesco AgnolazzaLuca “Syslac” Mezzalira

Montebelluna Linux User Group

23 ottobre 2010 – Castelfranco Veneto

AgNO & Syslac (MontelLUG) LATEX 23 ott 2010 – Castelfranco 1 / 45

Licenza d’utilizzo

Copyright c© 2010, Francesco AgnolazzaLuca “Syslac” Mezzalira.Questo documento viene rilasciato secondo i termini della licenza Creative Commons(http://creativecommons.org).L’utente è libero di:

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Sommario1 Introduzione

CosaPerchéCome

2 ScrivereBasiStrutturaMathEditing avanzato

3 BeamerTecnicismiAspetti graficiFramesTrucchetti & multimedia

4 ExtraStrumentiWeb


Storia

1977 Donald Knuth crea TEX.1985 Leslie Lamport estende TEX,

facendo nascere così LATEX.Ok, ma cos’è? LATEX è un linguaggio di

markup per la creazione didocumenti

E in pratica? è usatissimo per lepubblicazioni scientifiche e ineditoria in generale.


LATEX e i suoi “concorrenti”

Word ProcessorsApproccio completamente diverso, lontano dalWYSIWYG, con tutti i vantaggi e gli svantaggi delcaso.

HTMLIl LATEX si può pensare come un html per scriveretesti, con foglio di stile automatico.


Perché fare fatica?

It’s science!

eπi + 1 = 0

5 �B = 0∫exdx

Perché in realtà non è faticosoLATEX pensa infatti a tutti i vostri problemi diformattazione, indentazione, litigi con Writerper il posizionamento immagini, etc,permettendovi di concentrarvi su quello chevolete scrivere.a

aE poi, “It’s free” :D

Perché è belloLa resa grafica, sia in pdf, che una voltastampato, è decisamente superiore allealternative, dando un look “professionale” aidocumenti.


Impossible is nothing


Installazione

Su Linux

Il nome del pacchetto è, aseconda della distribuzione,texlive, tetex otexlive-latex-base.Su Debian o Ubuntu si puòinstallare con :apt-get installtexlive-latex-base

Su Windows

La cosa più semplice èscaricare tutto il sistemaMiKTEX dahttp://miktex.org, checomprende compilatore, editor,etc.


Utilizzo

EditorEsistono editor appositi, anche visuali, ma inrealtà basta creare un file .tex con un qualsiasieditor di testo, per quanto semplice.

CompilazioneDipende dal formato di output scelto: la scelta piùcomune, per avere direttamente il pdf, è usarequesto comando :pdflatex nomefile.texL’alternativa latex nomefile.tex produce un.dvi che si può convertire, etc.


Struttura del documento

Un file tex è diviso in due parti fondamentali :Preambolo :

1 Tipo di documento2 Lingua e font3 Pacchetti da includere4 Titolo, autore, etc.

Documento :1 Corpo del documento, cioè tutto quello che sta tra

\begin{document}e\end{document}

Preambolo d’esempio\documentclass[a4]{report}\usepackage[latin1]{inputenc}\usepackage[T1]{fontenc}\usepackage{graphicx}\usepackage{amsmath}


Sintassi

Un comando LATEX ha questo aspetto 1:

\makecoffee[macchiato]{3}

La parte appena dopo il backslash è il nome del comandoTra parentesi quadre, se il comando le accetta, le eventuali opzioniTra parentesi graffe gli argomenti (uno o più) del comando.

Esempi di comandi\textbf{Grassetto}\includegraphics[width=1cm]{immagine.png}\documentclass[twocolumns]{book}

Comando vs ambienteOltre ai comandi esistonoanche gli ambienti, con questasintassi:

\begin{nome_ambiente}Parte di documentointeressata

\end{nome_ambiente}1Il comando di esempio è previsto solo per qualche versione futura :D


Formattazione

Grassetto\textbf{grassetto}

Corsivo\textit{corsivo}

Monospace

\texttt{monospace}

ß, È, α, . . .\ss, \‘E,\alpha, \ldots

Whitespace e newlineNormalmente gli spazi ele righe vuote vengonoignorate; si può forzarela fine riga con\\o inserire spazifacendone l’escape.L’eccezione è la singola(o più di una) riga vuota,che funziona comedivisione di paragrafo.


Alcuni comandi utili . . .

Vediamo una panoramica di elenchi, tabelle e note a pié di pagina 2

ElenchiElenchi puntati \begin{itemize}

\item voce\end{itemize}

Elenchi numerati \begin{enumerate}\item voce\end{enumerate}

Descrizioni \begin{description}\item [titolo] voce\end{description}

2Che sono assolutamente fenomenaliAgNO & Syslac (MontelLUG) LATEX 23 ott 2010 – Castelfranco 13 / 45

. . . e altri comandi utili

TitoloCampo1 campo2 campo3

1 0 00 1 00 0 1

TabelleUsiamo l’ambiente tabular, eccoqualche parte di questa tabella :

\begin{tabular}{ccc}Campo1 & campo2 & campo3 \\\hline1 & 0 & 0\\...\end{tabular}

Footnotes‘‘ciao \footnote{a tutti} dal MontelLUG’’

diventa “ciaoa dal MontelLUG”aa tutti


Dividere il testo

LATEX mette a disposizione vari modi per dividere il testo, o per “daredei titoli” alle varie parti.Se il documento è stato dichiarato come articolo ci sono a disosizione

\subsection{titolo}

\section{titolo}

A questi si aggiungono chapter, se il testo è un report, e part, seil testo è book.

Sezioni numerateDi default, in tutti questi casi, la parte è accompagnata da un numero,che comparirà in output; se si preferisce evitarlo basta modificare ilcomando in

\section*{Titolo}


Indice Automagico

TOCIl vero vantaggio di dividere insezioni, etc, il testo, sta nel fattoche LATEX è in grado di creare dasolo l’indice, basta usare ilcomando

\tableofcontents

L’indice risultante aggiorna inautomatico numeri di pagina, link(se inseriti), ed è decisamentebello.

Algebra Lineare Applicata

Luigi Salce, Eloisa Detomi

March 9, 2010

Contents

1 Risultati di base 21.1 Richiami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Teoremi spettrali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Decomposizioni di matrici 32.1 Decomposizione LU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Decomposizione QR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.3 Decomposizione in Valori Singolari (SVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.4 Decomposizione Polare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3 Pseudoinversa 83.1 Pseudoinversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.2 Soluzione ai minimi quadrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4 Norme matriciali 104.1 Norme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.2 Raggio Spettrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5 Matrici Hermitiane 125.1 Richiami sulle forme quadratiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.2 Principi Variazionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.3 Matrici definite positive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.4 Confronto Diagonale-spettro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.5 Complemento di Schur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

6 Matrici bistocastiche 176.1 Prime definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176.2 Combinazioni convesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

7 Matrici non-negative 197.1 Definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.2 Raggio spettrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.3 Matrici irriducibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217.4 Matrici primitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

8 Modelli 248.1 Modello di Leslie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248.2 Baricentri dei sottotriangoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1


Inserire formule

Si possono inserire formule in vari modi, vediamo le differenze sullostesso esempio:

1 Forse sapete già che$\int e^x dx = e^x$

2 Forse sapete già che$$\int e^x dx = e^x$$

3 Forse sapete già che\begin{equation}\int e^x dx = e^x\end{equation}

1 Forse sapete già che∫exdx = ex

2 Forse sapete già chea∫exdx = ex

3 Forse sapete già che∫exdx = ex (1)

aCosa che ha fatto nascere alcune dellepeggiori barzellette della storia


Le regole base

PosizionamentoIl carattere che segue un _ va a pedice delle formula, quello che segueun ˆ va ad apice.Con i comandi giusti “pedice” ed “apice” significano le cose giuste:

\sum_1^5 ; \int_0^1 ; \lim_{x \to \infty}

RaggruppamentoPer raggruppare qualunque cosa (ad esempio per mettere adesponente un’intera formula, non solo una cifra), basta racchiudere iltesto tra {}, come in e^{\log(x)} = x

SpaziaturaIn ambiente matematico, tutti gli spazi sono ignorati, per inserirli siusano \; \: \quad \qquad etc


Esempi (giuro che esistono tutti)

p(n) =1

π√2

+∞∑k=1

Ak(n)√kd

dn

sinh(πk

√23(n−

124))

√n− 1

24

1 0 00 1 00 0 1

A = A ∀A ∈M3(C)

a+bi = ρ(cos(θ)+i sin(θ)) = ρeiθ

i~δtϕ(t, x) = −~2

2mδxxϕ(t, x) + V (x)ϕ(t, x)

∫ +∞

1

1

xα< +∞ ⇐⇒ α > 1


Personalizzazioni

\newcommand

UtilizzoIl titolo qui sopra arriva da questo codice :

\newcommand{\titolo}[1]{\center\LARGE\underline{\textbf{#1}}}...\titolo{Utilizzo}

La forma generale è :

\newcommand{\nome}[#argomenti]{definizione}

AttenzioneRicordarsi comunque che il LATEX non è unlinguaggio di programmazione.


Pacchetti aggiuntivi

graphicx Quello che permette di inserire le immagini con\includegraphics

xcolor Colorazione del testo.shapepar Per paragrafi con forme strane.

Come questotesto a forma di“esa- gono

bu- cato”(se- condoil ma- nuale),

sempre che tut-to funzioni.

Ma soprattutto . . .


Cosa e Perché

Beamerè la classe di LATEXche si occupa delle presentazioni.

Ha tutte le potenzialità di un testo scritto in LATEX:Attenzione rivolta al contenuto;Sintassi semplice e intuitiva;Particolarmente adatto a presentazione di caratte scientifico;


Preambolo

Per dichiarare che vogliamo usare Beamer come classe per lapresentazione, dobbiamo cominciare il nostro file .tex con la seguenteistruzione:

Sintassi\documentclass{beamer}

Sintassi avanzata\documentclass[draft]{beamer}\documentclass[handout]{beamer}


Credenziali e...

Essendo beamer una classe di LATEX, valgono gli stessi comandiper Titolo, Subtitolo, Autore, Data e Institute:\title[\LaTeXe]{\LaTeXe e Beamer}\subtitle{What You See Is What You Mean}\author[AgNO \& Syslac]{Francesco ’’AgNO’’ Agnolazza\\ Luca ‘‘Syslac’’ Mezzalira}\date{23 ottobre 2010 -- Castelfranco Veneto}\institute{Montebelluna Linux User Group}

I quali possono essere richiamati con il solito comando:\titlepage

magari nella prima slide della vostra presentazione ;)


...Indice e Logo

IndiceOvviamente questo vale anche per tableofcontents.Infatti si può creare il sommario della presentazione con la stessafacilità vista prima, dichiarando semplicemente il nome delle varie particon il comando

\section{titolosezione}

e/o

\subsection{titolosottosezione}

LogoPer inserire il logo che verrà visualizzato in ogni diapositiva, esiste ilcomando apposito:

\logo{\includegraphics[options]{name_file}}

N.B. Basta inserirlo una sola volta nel file!


Temi

Una parte sicuramente importante di una presentazione è la vestegrafica. Beamer mette a disposizione dell’utente una serie di temipredefiniti.

Dichiarazione\usetheme{Madrid}\useinnertheme{rounded}\useoutertheme[right]{sidebar}\usecolortheme{albatross}


...nel dettaglio 1

usethemeÈ il tema principale e solitamente è il nome di una citta. Alcuni esempisono Madrid, Berlin, Barkeley, ecc...


...nel dettaglio 2

useinnertheme{}Determina il formato degli elenchi e dei blocchi.Opzioni possibili sono:

circles;Elenchi contrassegnati da cerchi.

rounded;Elenchi contrassegnati da palline e riquadri con angoli smussati.

retangles;Elechi contrassegnati da rettangoli.


...nel dettaglio 3

useoutertheme{}Permette di inserire una barra laterale di navigazione e di deciderecosa far apparire in alto o sul fondo della slide. Opzioni possibili sono:

sidebar;Barra laterale la cui posizione è determinata dall’opzione[right] o [left].

infolines;In cima alla diapositiva c’è scritto il nome della sezione in cui sitrova la slide corrente e nel fondo invece vengono inseriti il nomedell’autore, istituzione, data e numero pagina.

miniframes;Inserisce 4 barre, 2 superiori con sezione e frame corrente e 2inferiori con autore e titolo presentazione + istituzione.


...nel dettaglio 4

usecolortheme{}Permette di definire lo schema di colori da utlizzare, mantenendoinvariato quindi il tema usato.

albatross;Utilizza come colori principali il giallo e il blu.

beetle;Testo in bianco (pe revidenziare) e nero (per scrivere) mentre losfondo è grigio.

dove;Questo scheme (simile a beetle) ha una resa particolarmentevantaggiosa se usato per presentazioni che andranno stampate inbianco e nero.


Fonts

IOvviamente si puòlavorare anche suifonts:

Esempi\usefonttheme[options]{serif}\usefonttheme[professionalfont]

Risultati ∫exdx = ex


Frames

BeamerLe sue componenti principali sono i frames

Cosa sono:Sono le slide vere e proprie,qui dentro ci va tutto:

Titoli;Blocchi;Colonne;Elenchi;File Multimediali;ecc...

Sintassi\begin{frame}[options]...\end{frame}


Per cominciare......ma non solo...

Titolo e sottotitolo:\frametitle{titolo}\framesubtitle{sottotitolo}

Sorgenti\begin{verbatim}Qualsiasi codice sorgente,anche Latex.\end{verbatim }

N.B. Viene mantenuta la stessaformattazione del file.tex

Per gli elenchiinvece:\begin{itemize}\item A;\item B;\item C;\end{itemize}

La sintassi è dunquela stessa delle classiper la scrittura ditesti.


Riquadri:

Per quanto riguarda i blocchi o riquadri, la sintassi è ancora una voltasemplice e intuitiva. Questa volta la cosa carina è che di default cisono tre tipi di riquadri, i quali differiscono gli uni dagli altri dal colore.

1Blu

2Verde

3Rosso

Sintassi\begin{block}{1}

Blu\end{block}-----------------------\begin{exampleblock}{2}

Verde\end{exampleblock}-----------------------\begin{alertblock}{3}

Rosso\end{alertblock}


NON VI PIACCIONO??


Tranquilli...ovviamente si possono cambiare :)

\setbeamercolor{block body example}{bg=color, fg=color}

\setbeamercolor{block title alert}{bg=color, fg=color}


Colonne

...Ovviamente èpossibile soloimpostare il testodelle slide anche incolonne. Per far ciòè necessario entrarein un ambientecolumns edisegnare la variecolonne:

Sintassi\begin{columns}\begin{column}{0.5\textwidth}Testo incolonnato\end{column}\end{columns}

N.B.Dobbiamo ricordarci di inserire sempre lalarghezza della colonna. textwidthrappresenta la larghezza dell’interapagina.


Alcune opzioni utili

begin{frame}[...]allowframebreaks spezza in automatico il frame quando comincia ad

essere pieno di contenuti;

shrink restringe il contenuto in modo da farlo stare tutto in unasingola slide;

squeeze squeezing dello spazio verticale;




essere pieno di contenuti;shrink restringe il contenuto in modo da farlo stare tutto in una

singola slide;

squeeze squeezing dello spazio verticale;




essere pieno di contenuti;shrink restringe il contenuto in modo da farlo stare tutto in una

singola slide;squeeze squeezing dello spazio verticale;


Multimedia

Ebbene si, se il vostro lettore PDF lo permette, si possono far vederevideo o sentire file audio come qui:

Movie\movie[options]{Image or Text}{File.avi (o .mpg)}

Sound\sound[options]{Image or Text}{File.wav}


Transizioni e Overlays

Come qualsiasi presentazione che si rispetti, anche qui ci sono letransizioni e gli overlays.

Per le transizioni:\transboxin\transboxout\transdissolve

Per gli overlays:\pause

\begin{itemize}\item<1> unoduetrestella\item<2-> ambarabacciccicoccò\item<1,3> bubusettete

\end{itemize}

\being{itemize}[<+->]\item ......

\end{itemize}

Cosa interessante: handout


Editor

Oltre agli editor generali, come Vi (e GVIM) o Gedit/Kate, esistonoeditor appositi per il LATEX; ecco qualche esempio :

Kile L’editor LATEX deldesktop KDE; silavora sempre sulsorgente .tex, ma conun’utile GUI perinserire i varielementi, utile per chiinizia.

LyX Non un vero editorLATEX, nel senso che sipuò usare quasi comeun word processor,con la differenza chetutta la parte di layoutè gestita di nascostoda LATEX; è comunquepossibile inserirecodice dovunquevoluto.


Strumenti per i pigri

Chiaramente è possibile generare automaticamente codice TEXpartendo da altre fonti, essendo un linguaggio con una strutturadefinita.

L’esempio principe : i traduttoriBasta spulciare gli archivi dei pacchetti di Debian/Ubuntu perimbattersi in (e questi sono solo alcuni) :

writer2latexwiki2beamermathtex (per generare immagini)latexmllatex2rtflatex2html


Compilare online

Il problemaNon che ormai il problema sia molto rilevante, ma un’installazione diLATEX, magari con font extra e pacchetti aggiuntivi, occupa qualchecentinaio di M su disco, con più di 100M da scaricare inizialmente.

La soluzioneEsistono siti che permettono di scrivere codice direttamente in un forme di avere in output il pdf, o ps, compilato. Magari non è esattamentecomodo usarlo per una tesi di laurea, ma per qualche documentorapido può essere un’alternativa. Un paio si trovano a :

http://nirvana.informatik.uni-halle.de/~thuering/php/latex-online/latex.php

http://sciencesoft.at/latex/?lang=en


Come lo uso nel mio sito?

Dopo questa presentazione, probabilmente nessuno avrà più voglia discrivere almeno formule matematiche o scientifiche se non in LATEX ¨̂ .Allora sarete felici di sapere che esistono plugin che permettono diinserire codice in pagine web; se il server lo supporta, i comandiinseriti vengono compilati al volo ed inseriti come immagine (adesempio Wikipedia).Esistono plugin LATEXper :

WikiMediawikiDokuwiki. . .

ForumphpBBvBullettin. . .


Letture consigliate per iniziare. . .

Tobias OetikerThe not so short introduction to LaTeXhttp://tobi.oetiker.ch/lshort

Charles BattsA Beamer tutorial in Beamerhttp://www.uncg.edu/cmp/reu/summer2007/

Francesco VersaciLaTalkhttp://www.montellug.it

Ki-Joo KimBeamer v3.0 Guidehttp://faq.ktug.or.kr/wiki/uploads/beamer_guide.pdf


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