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Edición de textos científicos con LaTeX

18 Abr

latex_2013Entre el trabajo y el resto de tareas domésticas apenas tengo tiempo para estudiar. Eso implica, además, que el blog tampoco se actualiza con regularidad…

Uno de los proyectos que tenía pendientes era realizar un manual de iniciación al uso de LyX, pero mientras encuentro el tiempo necesario, creo que te puede resultar de interés esta guía de “Edición de textos científicos con LaTeX“, creada por la Revista Digital Matemática.

El texto explica con detalle la creación de textos con LaTeX a pelo, es decir, usando únicamente un editor de texto. Esto permite tener un control total y absoluto sobre cada uno de los aspectos del texto final.

Sin embargo, basándome en mi experiencia personal, para un uso ordinario de la creación de textos -trabajos para la universidad y cosas por el estilo- usar LaTeX directamente suele derivar en un montón de horas perdidas depurando errores. Por tanto, aunque considero que es importante saber algo de LaTeX y cómo funciona, creo que no es necesario entrar al detalle si no es necesario.

LyX funciona como una capa por encima de LaTeX, limitando su funcionalidad pero también alisando sus aristas, lo que permite un primer contacto más sencillo.

En el libro encontrarás todo lo necesario para componer un texto científico usando toda la potencia de LaTeX. Además, se explica cómo extender LaTeX creando tus propios comandos. Esto te permite personalizarfacilitar la edición del texto; si estás introduciendo continuamente ecuaciones diferenciales, por ejemplo, quizás te interese crear un comando del estilo “\dif[1][2][3]”, donde [1] es la función a derivar, [2] la variable respecto a la que derivas y [3] el orden de la derivada, de manera que “\dif[\phi][\rho][2]” sería equivalente a algo como “\frac{ { \partial }^2 \phi } { \partial { \rho }^2 }”; si tienes que escribir expresiones de este estilo una y otra vez, crear un comando personalizado puede ahorrarte mucho tiempo. Si todas tus derivadas suelen ser de primer o segundo orden otra solución sería, por ejemplo, usar algo como “\dif[1][2]” y “\ddif[1][2]”…

dif

Del mismo modo que puedes extender los comandos de LaTeX, también puedes crear tu propio estilo de documento (ideal para una revista o publicación, por ejemplo).

Como he dicho antes, creo que en un gran número de escenarios, no es necesario este nivel de control sobre el documento final. Sin embargo, saber cómo funciona LaTeX te permite utilizar este tipo de extensiones, por llamarlas de manera genérica, también en LyX, con lo que puedes tener la sencillez de un entorno visual como LyX y aprovechar algunos detalles concretos -como la creación de comandos personalizados- que proporciona LaTeX.

Mucho más interesante me parece la posibilidad de integrar LaTeX con software matemático especializado, como Mathematica o R, aunque este es un aspecto que no suele aparecer en los manuales sobre LaTeX.

En cualquier caso, un buen libro de referencia que puede leerse por encima para tener un primer contacto con LaTeX o para aclarar una duda sobre algún aspecto concreto de personalización de LaTeX.

Ayúdame a ganar un iPad Air

25 Ene

Una de las claves para gestionar mis estudios -y mi trabajo- ha sido el establecer métricas. La primera y más básica de todas es la de saber cuanto tiempo efectivo de estudio dedico a lo largo de un determinado periodo de tiempo. Resalto lo de efectivo porque muchas veces he visto a gente decir que “se pasan todo el día en la biblioteca”, como si eso fuera equivalente a que “se estudia mucho”. Pero lo cierto es que “estar en la biblioteca” y “estar estudiando” no siempre es lo mismo.

En mi caso, por ejemplo, puedo llegar a la biblioteca a eso de las 9.30 de la mañana. Pero después hay que encontrar sitio y desplegar los apuntes. En época de exámenes no es extraño que simplemente el hecho de “sentarse” te pueda llevar diez o quince minutos. Del mismo modo, cada hora y media o dos horas continuadas de estudio es recomendable hacer un descanso. A veces, me conecto a internet. Otras voy al bar a tomar un café y un bocadillo… Si voy acompañado, es fácil que los quince o veinte minutos planeados para “el descanso” se alarguen un poco más. Del mismo modo, cuando se acerca la hora de volver a casa -por ejemplo a las 14h-, es probable que, si he acabado un problema a las 13:45 no empiece el siguiente -para no dejarlo colgado- con lo que, de nuevo, se pierde un cuarto de hora de lo que tenía previsto estudiar…

Por tanto, para mí es esencial utilizar algún tipo de herramienta para controlar el tiempo que dedico al estudio. Mi herramienta preferida es Toggl.com (invitación); es sencilla pero muy completa. Básicamente, cuando empiezas a trabajar en algo, anotas el nombre de la tarea y pulsas el botón “Start”. Cuando la finalizas, pulsas “Stop” y se registra el intervalo de tiempo transcurrido. Puedes agrupar las tareas por “proyectos” o bien etiquetarlas para mayor flexibilidad.

Toggl

Aunque es una herramienta basada en web, dispone de modo offline para poder utilizarla cuando no dispones de conexión (aunque en este caso yo suelo utilizar Kapow). Además del modo timer, dispone de un modo de entrada de tareas manual, por lo que puedes anotar tareas aunque no hayas estado utilizando Toggl para controlarlas.

Los datos en bruto no sirven de nada si no se analizan. Pero también aquí Toggl proporciona un sistema de informes en los que puedes listar las tareas por periodo de tiempo (la última semana, el último mes), por proyecto, por etiquetas, etc… Estos informes semanales me permiten evaluar el tiempo semanal que dedico a la asignatura. Si a medida que la fecha del examen se acerca el tiempo que dedico a estudiar no aumenta, seguramente no me estoy preparando lo suficiente y voy a tener problemas 😉

Toggl-Report

Este tipo de registro del tiempo efectivo también permite hacer previsiones de cara a las matriculaciones de otros años. Una pregunta habitual cuando se empieza en la UNED es “¿de cuántas asignaturas matricularse?”. La respuesta adecuada depende de las obligaciones de cada uno, por supuesto. Pero para no repetir errores, lo ideal es utilizar una herramienta de este tipo para llevar un registro del tiempo dedicado al estudio.

Es muy fácil pensar que “voy a dedicar dos horas de estudio cada día” y después, entre que “hoy he tenido un mal día en el trabajo”, “la niña no me ha dejado dormir”, “hoy tengo que ir a comprar/hacer la colada”, “hoy juega [equipo favorito] en la tele”, etc…, te plantas a un mes del examen y no has abierto un libro.

En cualquier caso, al entrar hoy ha registrar los intervalos de estudio he visto que los chicos de Toggl sortean un iPad Air. Así que si te registras, a través del enlace de invitación de esta entrada, entraré en el sorteo de un iPad Air.

El sorto es el día 14 de Febrero, así que ya estaré libre de exámenes y sería una estupenda recompensa a tanto estudio 🙂

Date de alta en Toggl y ayúdame a ganar un iPad Air

LyX Portable: ¡lleva LyX contigo en un USB!

20 Oct

LyX con birrete

Hace un rato he publicado en mi blog personal un tutorial para configurar LyX en modo portable y así poder disponer de un entorno para redactar apuntes en cualquier ordenador (con Windows XP o superior).

El artículo está basado en la página del wiki de LyX: PortableInstallation, pero desde mi punto de vista y con instrucciones detalladas no sólo de la instalación sino también del proceso de actualización de MikTeX y la configuración del idioma en LyX.

Como cada año por estas fechas me pregunto porqué los centros educativos no crean sus propios materiales didácticos, obligando a los padres a comprar libros que tienen mínimas variaciones sobre el utilizado en años anteriores. Este año he decidido aportar mi granito de arena y aportar una posible solución: la utilización de LyX para redactar apuntes o libros de texto de forma sencilla, sin necesidad de conocimientos técnicos.

Creo que te puede interesar si, como yo, no siempre puedes llevar el portátil de un lado a otro pero quieres aprovechar cualquier momento en cualquier ordenador para estudiar un poquito. A mi, poder llevar LyX Portable en un USB me dio la oportunidad de aprovechar mucho más el tiempo, así que espero que la guía para configurar LyX portable te ayude tanto como a mi.

Échale un vistazo en:

LyX Portable: ¡lleva LyX contigo en un USB!

FreePlane: mapas mentales con soporte para LaTeX

5 Oct

En el pasado he apostado siempre por XMind a la hora de hacer mapas mentales. Sin embargo, pese a las muchas virtudes del programa, siempre me encontraba echando de menos la posibilidad de insertar fórmulas.

Hace un par de días estaba repasando mentalmente el primer tema de fluidos cuando me di cuenta de que sería relativamente sencillo -y muy práctico- resumir el tema en forma de esquema. Primero hay una pequeña introducción sobre qué es la dinámica de fluidos y qué se necesita para describir el estado de un fluido. A partir, empezamos por lo más sencillo: fluidos ideales. Las ecuaciones de estado se simplifican. Lo mismo para flujos potenciales…

Es decir, partiendo de una situación general, a medida que se va “estrechando” el tipo de fluido o de flujo, las ecuaciones de estado se simplifican, lo que pensé que quedaría muy bien en un diagrama en forma de árbol.

Sin embargo, esta vez no había forma de “escapar” de la necesidad de escribir fórmulas, pues precisamente, los nodos del árbol serían las fórmulas de las ecuaciones de estado, cada vez más simples. La opción de ir haciendo capturas de pantalla e insertar las imágenes en cada nodo es viable, pero no deja de ser un engorro (además de llevar tiempo).

Un par de búsquedas en Google después, encontré FreePlane: una de las características que aparecen en su página web es el soporte de fórmulas en LaTeX directamente en los nodos. Otro punto a su favor es que es opensource y que está disponible para todos los sistemas operativos principales: Windows, OS X y Linux. En el lado negativo, de entrada, el hecho de que esté realizado en Java (y que Mac no se lleve muy bien con Java).

Después de descargar el programa y la versión de Java aprobada por Apple, me lanzo a probar FreePlane. A primera vista me recuerda mucho a FreeMind, ya que no deja de ser una versión forkeada de este programa.

Crear nodos “hijos”, descendientes de un nodo se realiza mediante la tecla Tab; los nodos al mismo nivel, mediante Enter. Con doble-click se edita el texto. Ningún problema en ese sentido. Sin embargo, el tema del reconocimiento de las fórmulas no funciona. Reviso que la versión instalada, la rama 1.2.x sí que soporta las fórmulas (y que no es algo disponible en la versión en beta, la rama 1.3.x). Utilizo “Tools > Formulas > Evaluate All”, pero no parece que haga nada.

Después de probar varias opciones en el menú contextual y en la barra de menús, encuentro la opción de “Añadir LaTeX fórmula” escondida en “Edit>Node Extensions”.  Esta opción lanza un cuadro de diálogo donde es posible escribir código LaTeX a pelo, sin ningún tipo de ayuda visual o menú. Pese a lo espartano del cuadro, al pulsar Ok se visualiza la ecuación bajo el nodo.

Si introduces algún error en la fórmula, la ecuación no se muestra y aparece un error que indica que no se puede parsear la fórmula. A parte  estos problemas -la mayoría culpa mía, ya que tras tanto tiempo usando LyX tengo mi LaTeX oxidado-, el programa cumple lo que promete.

No es el programa más bonito, ni el más intuitivo, pero sólo por el soporte de LaTeX, merece la pena pelearse con él.

Esquema (incompleto) del primer tema de Fluidos Ideales.

Esquema (incompleto) del primer tema de Fluidos Ideales.

Una recomendación personal: asignar una combinación personalizada de teclas para añadir y editar la fórmula asociada a un nodo. El proceso es extremadamente secillo: seleccionas “Tools > Assign Hot Key”, navegas por los menús hasta clickar la opción a la que quieres asignar un acceso directo y, a continuación, asignar la combinación de teclas que quieres. En mi caso, “Cmd+E” para añadir una ecuación y “Cmd+Alt+E” para editar una ecuación.

En breve añadiré el esquema finalizado del tema 1 al repositorio en GitHub; de momento cuelgo la esquema en PDF, ya que así puede ampliarse sin problemas (cosa que no pasa en PNG o JPG): Esquema (in progress) de la lección sobre Fluidos ideales

Primeras sensaciones usando Git con los apuntes

8 Ago

Después de algo más de una semana desconectado de internet y disfrutando del sol y la playa, vuelvo al blog para comentar cómo estoy utilizando Github para albergar los apuntes de fluidos (un tema que comenté en la entrada anterior).

La idea era agilizar el método de trabajo a la hora de compartir los apuntes y, de paso, aprender y mejorar mis habilidades con Git.

Imagen

Git es un sistema de control de versiones o cambios. A la hora de ir componiendo los apuntes, el desarrollo es prácticamente lineal: tomo apuntes de una sección, los paso a limpio, tomo apuntes de la sección siguiente, etc. Como mucho, de vez en cuando vuelvo  al “código” para corregir alguna falta de ortografía o reescribir algún párrafo. Es decir, que con el control de versiones de Dropbox ya tenía suficiente, incluso cuando utilizaba el pendrive y trabajaba desconectado en la biblioteca y sincronizaba después en casa.

El cambio a git no ha alterado ese flujo de trabajo: puedo seguir trabajando desde equipos públicos (en la biblioteca o la universidad) y controlando versiones mediante git-portable en el pendrive o desde el portátil. Pero git me aporta la posibilidad de publicar los apuntes sin problemas gracias a GitHub, cosa que no podía hacer antes con Box.net.

El proceso es, más o menos, el mismo. Voy tomando apuntes hasta que finalizo una sección, por ejemplo. Compilo el fichero LyX a PDF y repaso el tema. Además del repaso de la teoría, también detecto algún error tipográfico. Una vez repasada la sección, exporto el documento a PDF y añado una nueva versión a Git. Finalmente, sincronizo mi repositorio local con el público en GitHub. Cuando, como esta semana, estoy sin internet, voy añadiendo los cambios a mi repositorio local, sabiendo que, en cuanto vuelva a tener conexión, puedo actualizar el repositorio remoto sin problemas.

De hecho, el repositorio local lo tengo dentro de Dropbox, lo que significa que se sincroniza al resto de máquinas que tengo conectadas (y que me permite tener una copia adicional en la nube).

Donde realmente puede marcar la diferencia GitHub es si alguien se anima a colaborar, mejorando los apuntes, añadiendo aclaraciones, gráficos o diagramas, etc.

La buena noticia es que, aunque no te interese nada cómo haga los apuntes, el hecho de que use Git (y GitHub) es que tendrás una copia actualizada de los mismos con más frecuencia que antes 😉

CircuitLab: Diseñando circuitos desde la web

6 Mar

En mi época, los simuladores de circuitos (para asignaturas como Electrónica y similares) eran horribles… Si no recuerdo mal, para crear el circuito debías hacer una lista de los componentes y los nodos a los que estaban conectados, en un fichero de texto o similar… Después, el programa en cuestión analizaba el fichero y construía el circuito (si todo estaba correctamente conectado) y a partir de ahí empezaba la diversión…

Ha llovido mucho desde entonces… Afortunadamente, ahora puedes crear y analizar tu circuito directamente en la web gracias a sitios como CircuitLab.

En el siguiente video puedes ver una intro de cómo funciona esta aplicación web (narrada a todo trapo en inglés). Básicamente, eliges los componentes de tu circuito y los distribuyes por el área de trabajo. Una vez contento con la distribución, enlazas los extremos de los componentes arrastrando el ratón, de manera que cableas el circuito en un plis-plás. A continuación, puedes analizar el funcionamiento del circuito, medir tensiones, etc…

Por lo visto el sitio es gratuito; si te registras, tienes la oportunidad de guardar tus circuitos, publicarlos, compartirlos y descargar versiones en PDF de tus creaciones…

Como siempre, espero que si tienes alguna asignatura de electrónica (o una afición por la creación de circuitos electrónicos), CircuitLab pueda ayudarte.

Guía de configuración de Notepad++ como editor de código PASCAL

19 Feb

Poniendo un poco de orden en el disco duro he encontrado unas capturas de pantalla del proceso de configuración de Notepad++ como entorno de desarrollo para PASCAL.

Antes de eliminar las imágenes del disco duro, he decidido crear una pequeña guía del proceso y colgarla en Google Docs.

Guía de configuración de Notepad++ como editor de código PASCAL

También he colocado una copia de la guía (en formato PDF) en la carpeta correspondiente de Informática en  Box.net, junto con el fichero del diagrama del proceso de compilación (realizado con Diagram Designer).

WolframAlpha se pasa al modelo “freemium”

14 Feb

Apenas unas semanas después de describir en el post anterior “Usando Wolfram Alpha en Análisis Matemático II“, WolframAlpha ha cambiado su modelo de negocio y se ha pasado al freemium. En este modelo, las opciones básicas son gratuitas y para acceder al resto, hay que pagar una cuota de abonado…

La posibilidad de descargar la imagen con el gráfico generado por WolframAlpha o los resultados en forma de documento PDF han caído del lado del servicio Pro… Además, para acceder a otras funciones, es necesario registrarse (aunque sea gratuito).

Los servicios Pro realmente permiten sacarle rendimiento a la maquinaria que se oculta tras la página (y tienen precios especiales para estudiantes).

WolframAlpha sigue siendo un recurso extremadamente potente sobre el que seguiré hablando: ya pertenece al grupo de herramientas que utilizo para estudiar y del que todavía me queda mucho por aprender.

Usando Wolfram Alpha en Análisis Matemático II

17 Ene

Estos días estoy concentrado en la preparación de la asignatura de Análisis Matemático II. Los exámenes de otros años se basan en la resolución de problemas, de los que uno suele ser sobre topología y los otros sobre clasificación de extremos de funciones o cálculo de máximos y mínimos condicionados por el método de Lagrange.

Para los problemas de análisis puro y duro (es decir, dejando los de topología de lado), Wolfram Alpha es una navaja suiza supervitaminada que puede ayudarte en multitud de frentes.

En el aspecto que nos ocupa, Wolfram Alpha es el equivalente online de programas de cálculo como el clásico Derive, MatLab o Mathematica, lo que te puede dar una idea de su potencia.

Visualizando gráficas de funciones

A veces a la hora de resolver de una problema, ser capaz de visualizar la forma -aunque sea de forma aproximada- de la función puede dar una pista de si vas bien o si estás patinando. Un caso típico es para saber si un punto crítico es máximo, mínimo o un punto silla.

Si introduces una función de la que se puede dibujar una gráfica (2D o 3D), Wolfram Alpha la dibujará por defecto. Si quieres especificar que lo que quieres es la gráfica, en caso de que no la dibuje por algún motivo, o si quieres especificar el rango de las variables, por ejemplo, utiliza la función plot.

Ej: Dibujar la función cos(2x-y)-sen(x-2y). Como puedes ver, he especificado el rango para x e y.

Aquí he realizado una captura de pantalla del centro de la página, pero cada una de las imágenes se puede descargar cómodamente a través de un enlace que aparece al pasar el puntero por la esquina inferior izquierda de la imagen. Esto es ideal para complementar unos apuntes o para presentar ejercicios resueltos en el foro.

Calculando máximos y mínimos (sin utilizar la imaginación)

El siguiente paso es hacer que Wolfram Alpha haga todo el trabajo sucio y que sea él mismo el que calcule los máximos o mínimos. Para ello, utilizamos las funciones “Maximize” o “Minimize“.

Ej: Encontrar máximos de la función cos(2x-y)-sen(x-2y).

Máximos y mínimos condicionados: multiplicadores de Lagrange

Éste es el último truco que he aprendido a utilizar en Wolfram Alpha: básicamente añades las funciones o funciones que describen la ligadura como un parámetro al comando “Minimize” o “Maximize“.

En general Wolfram Alpha es lo suficientemente listo como para interpretar lo que quieres calcular, pero siempre es mejor añadir paréntesis para evitarle confusiones.

Si es posible, Wolfram Alpha también muestra una representación gráfica de la función con la restricción sobre la gráfica, así como los puntos extremos.

Calculando derivadas

En los problemas en los que hay que encontrar y clasificar extremos de una función, es fácil equivocarse en algún momento del proceso de derivación…  Puedes hacer que Wolfram Alpha derive por ti y así comprobar si has cometido algún error, por ejemplo.

En el siguiente ejemplo he introducido: d/dx x^2+y^2-xy+14. Una vez que ha obtenido la derivada, he pulsado en enlace “Show steps“, en la esquina superior derecha, para hacer que Wolfram Alpha me muestre cómo ha calculado la derivada ¡¡paso a paso!!

A la práctica no utilizo mucho esta funcionalidad -que no siempre está disponible- pero que me parece simplemente brutal;  Wolfram Alpha puede servir de  profe de repaso particular (aunque necesitas saber inglés).

Sistemas de ecuaciones

Si introduces varias ecuaciones, separadas por comas, Wolfram Alpha interpreta que forman un sistema de ecuaciones e intenta solucionarlo.

Multiplicando matrices y calculando determinantes

Multiplicar matrices es aburrido. Mucho. Además, es fácil cometer errores. Lo mismo pasa con el cálculo de determinantes. De nuevo, Wolfram Alpha al rescate:

Como ves he introducido las matrices para que Wolfram Alpha las multiplique por mi, pero se ha animado y me ha calculado el determinante, la traza, la matriz inversa…

Si hubiera querido obtener únicamente el determinante, podría haberlo indicado mediante el comando Det[ ].

Quizás aquí deba destacar que introducir las matrices en Wolfram Alpha no sea lo más rápido ni cómodo del mundo, pero es que las matrices en general son así; ¿qué le vamos a hacer? Para indicar que se trata de una matriz, utiliza paréntesis (yo tengo la manía de utilizar “llaves”, pero es sólo eso, una manía). Cada fila debe ir encerrada en sus propios delimitadores. Los elementos dentro de una fila, así como las filas entre sí, van separadas por comas.

Ej: (1,2,3) es una matriz horizontal (un vector), de una fila y 3 columnas, mientras que ( (1) , (2), (3) ) es una matriz “vertical”, con 3 filas y una columna.

Wolfram Alpha también propociona enlaces a definiciones, por si en algún momento no tienes claro algún término.

Pero lo mejor es que todo ésto es sólo la punta del iceberg; sin duda Wolfram Alpha puede utilizarse como mucho más que una calculadora online. Así que lánzate y busca nuevas maneras de sacarle partido y facilitarte el trabajo de estudiar. Y si tienes alguna receta más, no dudes en compartirla en los comentarios.

Maximizando el espacio vertical en la pantalla

16 Sep

Estos días estoy tomando apuntes directamente a LyX a partir de la versión electrónica de uno de los libros recomendados para una asignatura. Al colocar las ventanas del libro (en PDF) y la de LyX a ventana partida, el espacio que quedaba para visualizar el contenido del PDF era muy pequeño. Buscando entre las diferentes opciones de Foxit Phantom, descubrí que hay una opción para ocultar todas las barras de herramientas: F8.

Como puede comprobarse en las capturas siguientes, el espacio que se gana no es despreciable, además de que proporciona menos distracciones a la hora de mirar el PDF.