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Wichtiger Hinweis zum Inhalt des Online-Lexikons Bei den auf dieser Seite aufgeführten Texten/Artikeln/Inhalten handelt es sich ausschließlich um fremde Inhalte, die sich die Aschendorff Verlag GmbH & Co. KG ausdrücklich nicht zu Eigen macht. Diese fremden Inhalte, die keiner regelmäßigen Überprüfung unterliegen, sind ausnahmslos solche der freien Enzyklopädie Wikipedia, für die keinerlei Verantwortung übernommen wird. Lizenzbestimmungen Der Text / Artikel / Inhalt auf dieser Seite innerhalb der Rubrik "Online Lexikon" basiert, soweit nicht anders angegeben, auf dem Artikel TeX aus der freien Enzyklopädie Wikipedia. Die Inhalte stehen unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. Eine Liste der Autoren ist dort abrufbar. Wichtiger Hinweis zum Inhalt des Online-LexikonsBei den auf dieser Seite aufgeführten Texten/Artikeln/Inhalten handelt es sich ausschließlich um fremde Inhalte, die sich die Aschendorff Verlag GmbH & Co. KG ausdrücklich nicht zu Eigen macht. Diese fremden Inhalte, die keiner regelmäßigen Überprüfung unterliegen, sind ausnahmslos solche der freien Enzyklopädie Wikipedia, für die keinerlei Verantwortung übernommen wird. Lizenzbestimmungen Der Text / Artikel / Inhalt auf dieser Seite innerhalb der Rubrik "Online Lexikon" basiert, soweit nicht anders angegeben, auf dem Artikel TeX aus der freien Enzyklopädie Wikipedia. Die Inhalte stehen unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. Eine Liste der Autoren ist dort abrufbar. TeX] sein. ????? ist griechisch und bedeutet Kunst. Dieser stimmlose, im Rachen gebildete Laut ist für deutsche Sprecher eher schwierig zu bilden. Daher hat sich auch die Form [] eingebürgert, also ein ch, das weit vorne am Gaumen gebildet wird. Diese Aussprache ist auch üblich für die vom gleichen Wortstamm abgeleiteten Lehnwörter wie ?Technik? und ?Technokrat?.VerwendungTeX kann für alle Arten von Texten verwendet werden, vom kurzen Brief bis zu mehrbändigen Büchern. Viele große wissenschaftliche Verlage nutzen es für den Buchdruck bzw. Werksatz. Eine besondere Stärke ist der mathematische Formelsatz. TechnikTechnisch gesehen handelt es sich bei TeX um einen Interpreter, der rund 300 fest eingebaute Befehle (sogenannte primitives) kennt und einen komplexen Mechanismus zur Definition eigener Makros bereitstellt. Der Textsatz erfolgt absatzweise, wobei nach einem raffinierten Optimierungsverfahren alle Zeilenumbrüche (inklusive Silbentrennung) im Absatz gleichzeitig bestimmt werden. Ein einfacherer Algorithmus bestimmt danach den optimalen Seitenumbruch. Die Optimierungsverfahren arbeiten mit Bewertungspunkten (penalties), anhand deren die möglichen Umbruchspunkte bewertet werden. Zeilen- und Seitenumbruch werden von einer Vielzahl von Parametern, insbesondere Registern und elastischen Längen gesteuert, die auch im Dokument geändert werden können. (Eine genauere Beschreibung erfolgt unten.) TeX selbst kommt mit einem Minimum an Ressourcen aus und stellt nur die Grundfunktionen zur Verfügung. TeX wird durch eine Vielzahl von Makropaketen ergänzt, die eine effiziente und komfortable Nutzung von TeX erst ermöglichen. Das bekannteste dieser Pakete ist das von Leslie Lamport entwickelte LaTeX. Darauf aufbauend gibt es Dutzende von Zusatzpaketen für alle erdenklichen Gebiete. Mit dem Paket hyperref lässt sich beispielsweise ohne großen Zusatzaufwand ein Hypertext erstellen, der die Navigation im Inhaltsverzeichnis und im Index in einem PDF-Leseprogramm ermöglicht. Ein anderes Makropaket ist ConTeXt, das im Gegensatz zu LaTeX mehr Funktionalität (wie Hypertext-Unterstützung) direkt eingebaut hat, für das es aber weniger Zusatzpakete gibt. Das Programm BibTeX ermöglicht die Erstellung und Verwaltung von Literaturangaben und Referenzen in TeX-Texten. Die Definition des Befehlsumfanges von TeX steht seit 1985 fest. Knuths Anliegen war es, ein qualitativ hochstehendes Programm zu schaffen; das Programm wird als abgeschlossen betrachtet, es finden nur noch Fehlerkorrekturen statt. Die Versionsnummer wird entgegen der üblichen Konventionen der Software-Entwicklung seit den 1990ern so inkrementiert, dass sie sich langsam annähert. Die aktuelle Version aus dem Jahr 2002 trägt die Nummer 3.141592. BeispielDas folgende Beispiel zeigt die Schritte, um in plain TeX Text zu setzen. Zuerst wird eine Textdatei (zum Beispiel Text.tex) mit dem folgenden Inhalt erstellt: Hallo \bye Der zu setzende Text ist in diesem Fall Hallo. Die Anweisung \bye ist ein TeX-Befehl, der das Ende der Datei angibt und in der Ausgabe nicht erscheint. Danach gibt man in einem Kommandozeileninterpreter den Befehl tex Text.tex ein. TeX erzeugt die Datei Text.dvi (dvi steht für ?device independent?, also ?geräteunabhängig?). Die Datei Text.dvi kann (etwa mit dem yap-Programm der MiKTeX-Distribution, oder mit xdvi unter UNIX) auf dem Bildschirm dargestellt werden. Auf dem Bildschirm erscheint eine Druckseite mit dem Wort ?Hallo?. Die dvi-Datei kann direkt vom Anzeigeprogramm aus ausgedruckt werden oder in ein Druckerformat (etwa PostScript, mit dem dvips-Programm) umgewandelt werden. Mit pdftex bzw. pdflatex können direkt PDF-Dateien erzeugt werden: pdftex Text.tex Die Stärke von TeX liegt darin, dass für viele übliche Dokumente bereits Muster vorliegen, die man verwenden kann. LaTeX ist eine Sammlung von Makros, die in der Sprache TeX geschrieben sind. Das Beispiel skizziert, wie die minimale Struktur für ein Buch aussehen kann. \documentclass[a4paper]{book} \usepackage[T1]{fontenc} \usepackage[latin1]{inputenc} %% \begin{document} \chapter{...Kapitel-Überschrift} \subsection{ ... } %% Hier Text \end{document} Um das Buch zu setzen ist auf der Kommandozeile folgendes aufzurufen. latex myfile.tex // erzeuge myfile.dvi dvips myfile.dvi // erzeuge myfile.ps oder pdflatex myfile.tex // erzeuge myfile.pdf Geschichte und HintergrundKnuth begann mit der Entwicklung des TeX-Systems, weil er mit der immer schlechter werdenden typographischen Qualität seiner Buchreihe The Art of Computer Programming (TAOCP) unzufrieden war: Band 1 erschien 1968, Band 2 1969. Die Druckvorlagen wurden mit der Monotype-Technologie gesetzt. Diese Art des Formelsatzes war aufwendig. Nach Erscheinen von Band 3 1973 verkaufte Knuths Verleger seine Monotype-Maschinen. Die korrigierten Neuauflagen von Band 1 und 3, die 1975 erschienen, mussten in Europa gesetzt werden, wo noch einige Monotype-Systeme in Gebrauch waren. Die Neuauflage von Band 2 sollte 1976 mit Fotosatz erstellt werden, doch die Qualität der ersten Proben enttäuschte Knuth sehr (Digital Typography, Kapitel 1). Er hatte 15 Jahre Arbeit in die Reihe gesteckt und wollte damit nur weitermachen, wenn die Bücher entsprechend gut gesetzt waren. Im Februar 1977 bot sich ein Ausweg, als Knuth im Rahmen einer Bücherevaluierung die Ausgabe eines digitalen Drucksystems mit 1000 dpi Auflösung vorgelegt bekam. Pat Winston hatte damit ein Buch über Artificial_Intelligence geschrieben. Als Knuth dies klar wurde, unterbrach er die Arbeit an Band 4, von dem er die ersten 100 Seiten fertiggestellt hatte, und entschloss sich, selbst die Programme zu schreiben, die er und sein Verleger brauchten, um Band 2 neu zu setzen. Das Design von TeX begann am 5. Mai 1977. Er schätzte die notwendige Arbeit auf wenige Monate ein. Im Mai 1977 schrieb er an seinen Verleger, dass er die ersten Vorlagen im Juli fertig haben würde. Nach vier Jahren Experimentierens mit einem Xerox-Satzsystem hatte er immer noch kein Ergebnis erzielt, welches den Fotosatz übertraf. Knuth aber gab nicht auf und traf viele wichtige Schriftdesigner, u. a. Hermann Zapf, von denen er lernte. Nach fünf weiteren Jahren Arbeit hatte er endlich einen Stand erzielt, mit dem er zufrieden war. Die Fertigstellung von TeX wurde am 21. Mai 1986 im Computer Museum, Boston, Massachusetts gefeiert. In den Büchern der TAOCP-Reihe wollte Knuth bewusst einen Teil des Wissens der Informatik festhalten, von dem er annahm, dass es bereits eine solche Entwicklungsreife erlangt habe, dass dieses Wissen auch in hundert Jahren noch ähnlich dargestellt werde. Daher war es für ihn sehr ärgerlich, dass die typographische Qualität mit den damaligen Techniken von Auflage zu Auflage nachließ. Dass das TeX-Projekt dann fast zehn Jahre seiner Zeit in Anspruch nehmen würde, war nicht geplant. Zu den Programmen des TeX-Systems und ihrer Benutzung verfasste Knuth eine fünfbändige Reihe: * je ein Band für den Quellcode (mit Kommentaren) für das Satzprogramm TeX und den Schriftgenerator Acta Mathematica um das Jahr 1910 und ein Exemplar der niederländischen Fachzeitschrift Indigationes Mathematicae. Aus der genauen Analyse des Textsatzes in diesen Werken entwickelte Knuth einen Regelsatz für das Setzen von Abständen in TeX.Donald E. Knuth. Questions and Answers II, TUGboat 17 (1996), 355–367. Auch gedruckt als Kapitel 32 von Digital Typography, S. 620. Während TeX nur einige grundlegende Regeln für die Abstandhaltung bereitstellt, hängen die exakten Parameter von der verwendeten Schriftart ab, die zum Formelsatz verwendet wird. Die Regeln für Knuths Computer Modern-Schriftarten beispielsweise wurden in jahrelanger Arbeit feinabgestimmt und sind jetzt eingefroren. Als er aber andere Schriftarten wie AMS Euler zum ersten Mal verwendete, mussten neue Abstandhaltungsparameter definiert werden.Donald E. Knuth. [http://www.tug.org/TUGboat/Articles/tb10-1/tb23knut.pdf Typesetting Concrete Mathematics], TUGboat 10 (1989), 31–36, 342. Auch gedruckt als Kapitel 18 von Digital Typography. Worttrennung und BlocksatzIm Vergleich zu manuellem Schriftsatz lässt sich das Problem des Setzens im Blocksatz mit einem automatisierten System wie TeX prinzipiell leicht lösen. Ein solches System kann automatisch die Wortabstände in einer Zeile anpassen, wenn definiert wurde, an welcher Stelle ein Zeilenumbruch sinnvoll ist. Das eigentliche Problem besteht also darin, die Zeilenumbruchstellen zu finden, die den besten Gesamteindruck erzeugen. Viele Zeilenumbruchsalgorithmen verwenden einen sogenannten First-Fit-Ansatz: Die Zeilenumbrüche werden Zeile für Zeile festgelegt, und es wird kein Zeilenumbruchspunkt mehr geändert, nachdem er einmal festgelegt wurde.Michael P. Barnett. Computer Typesetting: Experiments and Prospects. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1965. Ein solches System kann einen Zeilenumbruchspunkt nicht danach beurteilen, welchen Effekt der Umbruch auf darauffolgende Zeilen hat. Im Gegensatz zu solchen Algorithmen zieht der Total-Fit-Algorithmus, den Knuth und Michael Plass für TeX entwickelten, alle möglichen Zeilenumbruchspunkte in einem Absatz in Betracht und findet die Kombination derer, die insgesamt das bestaussehende Arrangement hervorbringen. Formal assoziiert der Algorithmus einen badness genannten Wert mit jedem möglichen Zeilenumbruch. Die badness wird erhöht, wenn die Wortabstände zu stark gestreckt oder gestaucht werden müssen, um eine Zeile in die richtige Länge zu bringen. Strafpunkte werden hinzuaddiert, wenn ein Zeilenumbruch besonders unerwünscht ist, beispielsweise wenn ein Wort getrennt werden muss, wenn zwei Zeilen hintereinander mit einer Silbentrennung enden oder wenn eine sehr gestreckte Zeile unmittelbar auf eine sehr gestauchte folgt. Der Algorithmus findet dann den Satz von Umbruchpunkten, der eine minimale Summe der Quadrate der badness-Werte aufweist. Enthält ein Absatz n mögliche Umbruchpunkte, so müssten mit einem naiven Algorithmus 2n mögliche Zeilenumbruchskombinatonen überprüft werden. Mit Methoden der Dynamischen_Programmierung kann die Komplexität jedoch auf O(n2) gesenkt werden. Weitere Vereinfachungen (beispielsweise extrem unwahrscheinliche Umbruchstellen wie eine Worttrennung des ersten Wortes eines Absatzes nicht zu überprüfen) führen meist zu einer Laufzeit in der Ordnung n. Im Allgemeinen zeigte Michael Plass jedoch, dass das Problem, den besten Seitenumbruch zu finden, aufgrund der erhöhten Komplexität durch die Platzierung von Abbildungen und Tabellen NP-vollständig sein kann.Donald E. Knuth und Michael F. Plass: Breaking Paragraphs Into Lines, Software ? Practice and Experience 11 (1981), 1119?1184. Auch gedruckt als Kapitel 3 von Digital Typography, S. 67?155. Ein ähnlicher Algorithmus wird verwendet, um Seitenumbrüche in Absätzen so zu platzieren, dass Waisenkinder_und_Witwen verhindert werden. Der Zeilenumbruchsalgorithmus von TeX wurde von mehreren anderen Programmen aufgenommen, zum Beispiel von Adobe InDesignAdvogato. [http://www.advogato.org/article/28.html Interview of Donald E. Knuth] (PDF-Datei, auch in HTML verfügbar: [http://www.advogato.org/article/28.html]), TUGboat 21 (2000), 103–110. und dem GNU Unix-Kommandozeilenwerkzeug fmt.GNU Project, [http://www.gnu.org/software/textutils/manual/textutils/html_node/textutils_9.html#SEC9 GNU text utilities manual, 4.1 fmt: Reformat paragraph text]. 2000. Wenn kein passender Zeilenumbruch gefunden werden kann, versucht TeX, ein Wort zu trennen. Die ursprüngliche Version von TeX verwendete einen Worttrennungsalgorithmus, der Wortpräfixe und -suffixe erkannte, bei Bedarf entfernte und Bindestriche zwischen den zwei Konsonanten einer Buchstabenkombination Vokal–Konsonant–Konsonant–Vokal einfügte, was in der englischen Sprache meistens möglich ist.Franklin Mark Liang. [http://www.tug.org/docs/liang/ Word Hy-phen-a-tion by Com-put-er], PhD-Abschlussarbeit, Department of Computer Science, Stanford University, August 1983. TeX82 verwendet einen neuen Worttrennungsalgorithmus, der von Frank Liang 1983 entwickelt wurde und Umbruchpunkten in Wörtern Prioritäten zuordnet. Zunächst wird eine Liste von Worttrennungsmustern aus einem großen Korpus getrennter Wörter generiert (solche Korpora enthalten 50.000 Wörter und mehr). Wenn TeX dann beispielsweise eine akzeptable Worttrennungsposition im Wort encyclopedia finden muss, erzeugt es eine Liste der Teilwörter von ?.encyclopedia.? (der Punkt ist ein Sonderzeichen, das Anfang und Ende des Wortes markiert). Diese Liste umfasst alle Teilwörter der Länge 1 (., e, n, c, y, usw.), der Länge 2 (.e, en, nc, usw.), bis zur Länge 14, dem Wort inklusive der Punkte selbst. TeX sucht in seiner Liste von Trennungsmustern solche Teilwörter heraus, für die es die Erwünschtheit einer Trennung errechnet hat. In unserem Fall werden 11 solcher Muster gefunden, nämlich Für jede Wortposition errechnet TeX nun den Maximalwert aus allen passenden Mustern, was hier :en1cy1c4l4o3p4e5d4i3a ergibt. Die ungeraden Zahlen markieren mögliche Trennungspositionen; hier ist das Ergebnis also en-cy-clo-pe-di-a. Dieses auf Teilwörtern basierende System erlaubt die Definition sehr allgemeiner Muster wie 2i1a mit niedrigen Umbruchzahlen (gerade oder ungerade), die, wenn notwendig, durch spezifischere (längere) Muster wie 1d4i3a übergangen werden. Durch geschickte Parameterwahl ist es möglich, Trennmuster so zu erzeugen, dass * die Anzahl der Elemente möglichst klein ist ? 1983 noch von sehr großer Bedeutung * fast alle möglichen Trennstellen gefunden werden (über 90%) * der Algorithmus keine falschen Trennstellen erkennt (im Zusammenspiel mit einer Ausnahmenliste, die vom Benutzer erweitert werden kann)Liang, PhD-AbschlussarbeitThe TeXbook, Appendix H: Hyphenation, S. 449–455. Die Nachteile des Liangschen Algorithmus zeigen sich bedauerlicherweise in Sprachen wie Deutsch, wo es eine praktisch beliebige Anzahl von TeX Users Group (TUG), die international agiert. Später kamen sprachbezogene und regionale Benutzergruppen hinzu wie die Deutschsprachige Anwendervereinigung TeX für den deutschen Sprachraum und GUTenberg für den französischen Sprachraum. Insgesamt gibt es zur Zeit etwa zwei Dutzend TeX-Benutzergruppen, die untereinander zusammenarbeiten. TeX in der WikipediaTeX-Auszeichnung wird auch zur Darstellung mathematischer Formeln in der Wikipedia verwendet. Siehe dazu Hilfe:TeX. DistributionenEs gibt verschiedene Implementierungen von TeX, die untereinander vollständig kompatibel sein sollten: MiKTeX ist eine TeX-Distribution (Programmsammlung) für Windows. Sie enthält alle zur Arbeit mit TeX nötigen Programme, wie LaTeX oder yap. teTeX ([http://www.tug.org/teTeX/ teTeX-Homepage]) ist eine von Thomas Esser erstellte TeX-Distribution für Unix. * TeXLive ([http://www.tug.org/texlive/ TeXLive-Homepage]) ist eine direkt von CD beziehungsweise DVD lauffähige TeX-Distribution für verschiedene Unices (unter anderen auch Linux), Mac OS X und Windows. Der Verzeichnisbaum texmf, der durch die verschiedenen Installationen erzeugt wird, ist standardisiert. Unterstützende ToolsManche Texteditoren sind speziell zum Erstellen von TeX-Dokumenten ausgerichtet. Sie bieten meist eine Hilfe zu den Befehlen und die Möglichkeit einer Vorschau und einer Übersetzung in eine druckfähige PostScript-Datei. Beispiele sind Kile unter Linux, Emacs mit dem Modus auctex unter Unix, TeXnicCenter und WinEdt unter Microsoft Windows oder TeXShop unter Mac OS X. QuellenLiteraturDonald_E._Knuth: Digital Typography. University of Chicago Press, 1999, ISBN 1-575-86010-4. * Herbert Voß: [http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/2005/09/172 Flotter Oldie. (La)TeX ? 25 Jahre und kein Ende.] In: c't. 9/22/2005. Verlag Heinz Heise, S. 172?175, ISSN 0724-8679 Weblinks• Deutschsprachige Anwendervereinigung TeX e.V. (DANTE) • FAQ über das Textsatzsystem TeX und DANTE • TeX Users Group (englisch) • Norman Walsh, Making TeX Work ? freies Online-Buch • TeX Live ? TeX-Distribution für Unix/Linux • MikTeX ? eine freie Distribution von TeX für Windows • online Tex2Gif-Converter ? Online-Konvertierung, falls keine TeX-Umgebung zur Hand ist |
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