Это глава из книги В.Н. Говорухин, В.Г. Цибулин "Компьютер в математическом исследовании", Питер, 2001

Оглавление книги

Глава 21. Интернет и математика

Понятно, что в одной главе невозможно достаточно полно описать все математические ресурсы в Интернете, а потому мы ограничимся только наиболее важными на наш взгляд, и близкими к теме книги. Изложение в основном ориентировано на бесплатные программные средства и ресурсы. Сетевое пространство постоянно развивается, и адреса ресурсов могут меняться, но мы старались использовать ссылки только на давно и постоянно функционирующие сайты и архивы.

Сначала рассмотрены математические программы и библиотеки и их информационная поддержка. Описаны ресурсы, посвященные пакетам Maple, MATLAB и TeX, а также ряд бесплатных пакетов и библиотек. Второй раздел является кратким путеводителем по различным математическим информационным ресурсам в сети. В последнем разделе главы даны введение в язык HTML и некоторые советы по размещению в Интернете математических публикаций.

Математические программы в Интернете

На данный момент в Интернете имеется огромное количество информационных ресурсов с коммерческими продуктами, бесплатных математических программ, библиотек алгоритмов реализующих основные численные методы на различных языках программирования. Их доступность, охват практически всех направлений компьютерного анализа математических задач, позволяет значительно сократить время и трудозатраты, как студента, так и квалифицированного исследователя. В этом разделе мы бегло перечислим и опишем некоторые из таких ресурсов в Интернете. Отметим, что значительное их число, к сожалению, на английском языке.

Maple в Интернете

Официальный сайт компании Waterloo Maple Software (http://www.maplesoft.com) содержит множество полезной информации для пользователей программы Maple. Основная страница содержит ссылки на информацию о самой фирме, о новых продуктах компании, а также предоставляет возможности интерактивной регистрации купленных продуктов. Поддержка работы пользователей включает бесплатное распространение обновлений пакета, список замеченных ошибок и неточностей в работе, ответы на наиболее часто повторяющиеся вопросы. В частности, на странице технической поддержки можно прочитать инструкцию по установке доработанной версии (на момент написания книги — Maple 6.02), а также скачать необходимый инсталляционный файл. В разделе публикаций можно бесплатно получить (файл в формате pdf) любой из выпусков электронного журнала “The Maple reporter”, просмотреть список выпущенных книг о Maple, прочитать статьи о применении пакета, а также обзоры и результаты тестов из других изданий. Раздел Links содержит большое количество ссылок на различные ресурсы Интернета, посвященные пакету. Компания Waterloo Maple Software поддерживает группу новостей и дискуссионный форум. Кроме того, на сайте можно найти адреса для связи с фирмой, просмотреть список вакансий компании.

Особое место занимает так называемый “центр приложений Maple“ (Maple Application Center, http://www.mapleapps.com), содержащий множество программ для решения задач из различных областей средствами Maple. На рис. 21.1 приведена страница этого центра. Она реализована в виде гипертекстовых ссылок и структурирована по различным направлениям образования, техники, математики и других наук. Обращаясь к нужной ссылке можно получить список имеющихся программ из этой предметной области, прочитать описание каждой из них, получить текст непосредственно в броузере или в виде Maple-файла. Все программы тщательно проверены, а их авторами являются ученые разных стран и специальностей. Отметим, что любой пользователь пакета может отправить свою программу, и после тестирования и удачного рецензирования она пополнит центр приложений. В разделе Maple Powertools собраны библиотеки для решения некоторых классов задач. Здесь можно найти библиотеки, реализующие метод конечных элементов, методы оптимизации и многое другое.

Рис. 21.1.Страница Maple Application Center

Теперь остановимся на Maple-ресурсах Интернета на русском языке. В первую очередь рекомендуем сайт фирмы Softline, которая распространяет научное программное обеспечение ведущих фирм в России. По адресу http://www.softline.ru можно найти не только описание последних версий пакета, но и множество другой полезной информации, в частности, электронный вариант книги Б. М. Манзона [Maple5]. Еще одним русскоязычным источником большого количества информации о Maple является образовательный математический сайт http://www.exponenta.ru. Здесь помещен электронный вариант книги [Maple1] и указано много полезных ссылок. В заключение приведем адрес страницы поддерживаемой авторами книги, на которой содержатся полезные ссылки и краткое руководство по Maple: http://www.math.rsu.ru/mexmat/kvm/MME

MATLAB в Интернете

Мощную информационную поддержку своих продуктов осуществляет и компания Mathworks, которая производит пакет MATLAB. На рис. 21.2 приведена главная страница сайта компании (http://www.mathworks.com). Помимо рекламы и описаний программных продуктов, выпускаемых фирмой, здесь содержатся ссылки на файлы их модернизаций, новости, объявления о работе и многое другое. Очень полезными на наш взгляд, являются архивы различных программ для MATLAB, предоставляемых пользователями пакета, большой список полезных ссылок, и группа новостей, подключившись к которой можно почерпнуть много важной и постоянно обновляющейся информации.

Рис. 21.2. Главная страница сайта компании Mathworks

Фирма Mathworks предоставляет возможность пробной эксплуатации всех своих продуктов, для чего достаточно заполнить анкету и выбрать интересующий продукт. После этого, по указанному в анкете электронному адресу будет выслан пароль, который позволит скачать необходимые для установки файлы через Интернет, и в течение месяца использовать программу. Любой пользователь может совершенно бесплатно получить в виде pdf-файлов полный набор документации MATLAB и всех существующих коммерческих библиотек (Toolboxes) на английском языке, например книги [MTLR1-MTLR7]. Для зарегистрированных пользователей становятся доступны различные сервисные возможности, включая даже прослеживание пути высланной в его адрес почтовой бандероли.

Перевод на русский язык краткого курса по MATLAB (файлы в формате pdf), входящего в поставку пакета, и рекламных материалов можно найти на сайте компании Softline (http://www.softline.ru). Здесь же находится ряд статей о применении пакета для решения задач науки и техники, много полезных ссылок и информации на русском языке. Не меньше русскоязычных материалов содержит образовательный математический сайт Exponenta (http://www.exponenta.ru), в частности, здесь помещен электронный вариант книги В. Г. Потемкина “Введение в MATLAB”.

TeX в Интернете

Изначально система верстки TeX задумывалась как свободно распространяемая, а потому в Интернете имеется огромное количество информации о ней. Наиболее полным, и постоянно обновляющимся, является так называемый архив CTAN (Comprehensive TeX Archive Network). Наряду с сайтом http://www.ctan.org, существует большое количество копий этого архива, которые расположены в различных странах, мы приведем только некоторые из них:

l      С описанием на английском языке:        ftp://ftp.chg.ru/pub/TeX/CTAN/;

l                                                                                ftp://ctan.math.utah.edu/;

l                                                                                ftp://cis.uniroma2.it/tex.

l      С описанием на немецком языке:           http://www.dante.de/software/ctan/.

Первый сайт, кроме копии архива, содержит множество пакетов и информации для русификации различных версий TeX. Чтобы найти ее нужно подняться на один уровень файлового дерева: ftp://ftp.chg.ru/pub/TeX/. Среди других русскоязычных ресурсов Интернета, посвященных системе TeX и содержащих много полезного, отметим наиболее полные:

l      Ассоциация пользователей кириллического TeX’а (http://www.cemi.rssi.ru/cyrtug/).

l      Кириллический TeX на сервере МГУ (http://tex.msu.ru/).

В данной книге мы рассматривали набор текстов с использованием макропакета LaTeX, который является одним из наиболее распространенных. Все новости о LaTeX можно найти по адресу: http://www.latex-project.org/.

Библиотеки алгоритмов и программ

Несмотря на наличие универсальных математических пакетов, таких как Maple, MATLAB, Mathematica, MathCad, Macsyma и другие, программирование на алгоритмических языках по-прежнему широко используется для решения многих задач. При таком компьютерном исследовании очень полезными оказываются библиотеки программ, реализующие основные численные методы и алгоритмы. В этих библиотеках собраны хорошо проверенные процедуры для решения самых разнообразных задач. Мы остановимся только на наиболее полных и универсальных ресурсах.

Начнем с так называемых “Численных рецептов” (Numerical Recipes). По адресу http://www.nr.com размещен электронный вариант одноименной книги, издаваемой Cambridge University Press. Эта книга включает большинство классических численных методов, включая их описание на английском языке и тексты процедур. Доступны три варианта этой книги: с программами на языке C, Fortran77 и Fortran90. Файлы с главами книги хранятся в формате pdf или PostScript. Используя гиперссылки, пользователь выбирает интересующий его вариант книги и попадает на страницу с ее оглавлением. Нажав на нужную ссылку можно получить файл с текстом любой главы, прочитать описание метода и извлечь текст процедуры.

Библиотека Netlib (http://www.netlib.org) содержит не только тексты процедур, но и статьи из области вычислительной математики, а также множество полезных ссылок на аналогичные ресурсы. Найти нужную процедуру можно, воспользовавшись средствами поиска по ключевым словам или просмотрев полный список архива. Еще одной большой коллекцией разнообразных численных процедур является архив GAMS (Guide to Available Mathematical Software), расположенный по адресу: http://gams.nist.gov. Он также снабжен средствами поиска, ссылками на литературу и ресурсы Интернета. На решение задач большой сложности (в смысле объемов вычислений), в частности с использованием параллельных компьютеров, ориентирован архив NHSE (http://www.nhse.org). Много различных процедур и полезных ссылок находится на немецком сайте научных вычислений (http://www.scicomp.uni-erlangen.de). Библиотеку алгоритмов международного института ядерной физики можно получить по адресу: http://wwwinfo.cern.ch/asd, а затем установить на своем компьютере. Отметим, что большинство процедур, содержащихся в этих архивах, реализованы на языках FORTRAN и C.

Кроме перечисленных универсальных библиотек алгоритмов существует великое множество специализированных, которые можно найти, воспользовавшись любыми поисковыми системами. Так по адресу http://www.unige.ch/math/folks/hairer находятся процедуры для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, описанные в книге [ХНВ86]. Те, кто программирует на языке Pascal, может найти реализацию многих численных методов по следующей ссылке: http://www.cs.vu.nl/~jprins/tp.php. Для любителей объектно-ориентированного программирования предназначен сайт http://oonumerics.org.

Из ресурсов на русском языке отметим сайт библиотеки численного анализа НИВЦ МГУ (http://www.srcc.msu.su/num_anal), уже упоминавшийся выше проект Exponenta (http://www.exponenta.ru), библиотеку алгоритмов, размещенную по адресу http://alglib.chat.ru/ и сервер параллельных вычислений http://parallel.ru.

Бесплатные математические пакеты

Описанные в книге пакеты Maple и MATLAB обладают большими возможностями и удобством, но, являются довольно дорогими, их цена обычно превышает тысячу долларов. Для большинства пользователей стран СНГ, которые не используют пиратские версии, их приобретение практически невозможно. Кроме того, несмотря на универсальность, далеко не все аспекты компьютерного анализа в них отражены достаточно полно. Частично решить эти проблемы позволяют как бесплатные аналоги перечисленных пакетов, так и другие программы, которые разрабатываются во многих университетах и научных центрах. В этом разделе мы перечислим некоторые из них.

Программа MuPAD

Программу MuPAD можно в некотором смысле считать аналогом пакета Maple. Она разрабатывается уже несколько лет в университете Падеборна, Германия. Первое время программа была бесплатной, но последние реализации MuPAD для Windows являются коммерческими, хотя можно получить версию, работающую месяц, а их аналоги для различных версий Linuх требуют только регистрации и найти их можно по адресу: http://www.mupad.de

Работа в среде MuPAD очень похожа на работу с Maple в режиме сессии, то есть пользователь вводит команды и сразу получает результат. Рабочий документ включает области ввода, вывода, графики. Кроме того, и синтаксис языка во многом идентичен синтаксису Maple. На рис. 21.3 дано окно программы с небольшим примером.

 

 Рис. 21.3. Окно программы MuPAD

 

Аналоги MATLABOctave и Scilab

Сейчас существует сразу два бесплатных аналога пакета MATLAB. Первый из них — Scilab, который развивается французским Институтом исследований в области информатики и автоматизации (INRIA), а второй — проект Octave. Обе программы свободно распространяются через Интернет соответственно по адресам:

http://www-rocq.inria.fr/scilab/ и http://www.octave.org/

Программы имеют интерфейс аналогичный интерфейсу ранних версий MATLAB, сохраняют идеологию MATLAB, и практически повторяют его язык. Для установки программ достаточно скачать необходимый инсталляционный набор файлов и запустить соответствующую программу. Существуют версии для операционных систем Windows, Linux, FreeBSD и других.

Работа с обеими программами практически полностью аналогична работе с MATLAB. Читателю, уже знакомому со второй частью данной книги, это станет очевидно из просмотра двух рисунков. На рис. 21.4 и рис. 21.5 соответственно представлены окна программы Scilab и Octave с построенным графиком функции синус и набором нужных для этого команд. Однако отметим, что далеко не все возможности MATLAB реализованы в этих бесплатных аналогах, особенно команды последних версий.

 

Рис. 21.4. Окна программы Scilab

Рис. 21.5. Окна программы Octave

Пакеты для исследования динамических систем

Многие задачи науки и техники формулируются в виде конечномерных систем дифференциальных и разностных уравнений, причем методы анализа таких систем по нашему мнению недостаточно отражены в универсальных системах Maple и MATLAB. Имеется несколько программ, позволяющих проводить исследование систем разностных и дифференциальных уравнений. Почти все такие программы бесплатны и свободно распространяются через Интернет. Далее мы перечислим некоторые из них, сопровождая изложение короткой аннотацией и ссылкой на соответствующий сетевой ресурс.

Одной из самых мощных по возможностям исследования является программа Content (см. ftp://ftp.cwi.nl/pub/CONTENT/). Она может анализировать отображения, системы обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнения в частных производных. Программа позволяет не только непосредственно решать систему и выводить в графическом или текстовом виде решение на экран, но и проводить бифуркационный анализ динамической системы. Коротко перечислим типы обнаруживаемых пакетом бифуркаций: ветвление равновесий, бифуркации Андронова-Хопфа, Богданова-Такенса, возникновения инвариантного тора из периодического режима и другие.

Программа обладает дружественным интерфейсом, реализует двумерную и трехмерную графику и имеет большие возможности для ввода и вывода результатов. Существуют версии пакета для различных платформ (Linux, SUN OS, Windows и другие). Для работы с пакетом требуется компилятор, например, версия для Windows предполагает наличие у пользователя транслятора Borland C++5.0. Для установки программы требуется получить архив с файлами, развернуть его и запустить инсталляционную программу. Пакет снабжен подробной инструкцией на английском языке. На рис. 21.6 даны окна программы при исследовании системы обыкновенных дифференциальных уравнений.

Рис. 21.6. Окна программы Content

Во многом похожими, как по возможностям, так и по интерфейсу, на Content являются программы AUTO (http://indy.cs.concordia.ca/auto/) и DsTool (http://mathlab.cit.cornell.edu/dyn_sys/dstool/dstool.html). Перечисленные программы обладают большими возможностями, но для их квалифицированного использования необходимы серьезные знания теории динамических систем, что иногда делает их использование затруднительным.

Еще одной программой для анализа динамических систем является пакет DESIR. Эта программа была создана в Ростовском университете одним из авторов данной книги В. Н. Говорухиным, и найти ее можно по адресу http://www.math.rsu.ru/mexmat/kvm/MME/desir_r.html

Программа реализована в виде библиотек для языка Turbo-Pascal и снабжена инструкцией на русском языке. Коротко перечислим основные возможности программы: выбор численного метода решения и анализа динамической системы, поиск точек равновесий, периодических решений (циклов), движение по одному из параметров с поиском точек бифуркаций равновесий и циклов, построение отображения Пуанкаре, вычисление показателей Ляпунова, числа вращения квазипериодических режимов, изображение векторного поля и другое. Отметим, что в отличие от перечисленных ранее пакетов, DESIR не включает детального бифуркационного анализа. На рис. 21.7 дано окно программы с изображенным странным аттрактором.

Рис. 21.7. Окно программы DESIR

Для ознакомления с основами теории динамических систем и исследования динамики, порождаемой отображениями и обыкновенными дифференциальными уравнениями, замечательным инструментом является программа Dynamics Solver (http://tp.lc.ehu.es/JMA/ds/ds.html). Она обладает дружественным и прозрачным интерфейсом, позволяет наглядно представить результаты прямого счета, но не включает достаточного числа инструментов качественного анализа. Несомненным достоинством инсталляционного набора файлов является большой архив демонстраций, основанных на классических примерах из области механики, дифференциальных уравнений и хаотической динамики. Окно программы дано на рис. 21.8.

Рис. 21.8. Окно программы Dynamics Solver

Информационные ресурсы

Здесь мы перечислим сайты, содержащие полезную информацию, необходимую в научной работе и обучении. Как и в предыдущих разделах этой главы, мы ограничимся наиболее полными и постоянными ресурсами.

Общая информация

Самую разнообразную информацию можно найти на сайтах различных обществ и объединений:

l      Российская Академия наук: http://www.ras.ru/NIS/nis-emir-n.html;

l      Американское математическое общество: http://www.ams.org;

l      Европейское математическое общество: http://www.emis.de;

l      Европейское физическое общество: http://www.eps.org;

l      Американское физическое общество: http://www.aps.org;

l      Американский институт физики: http://www.aip.org.

Фонды поддержки научных исследований:

l      Российский фонд фундаментальных исследований: http://www.rfbr.ru;

l      Фонд “Университеты России”: http://www.uniros.ru;

l      Американский фонд CRDF содействия научному сотрудничеству со странами СНГ: http://www.crdf.org;

l      Европейский фонд INTAS содействия научному сотрудничеству со странами СНГ: http://www.intas.be/mainfs.htm.

Новости об исследованиях и событиях в области вычислительной математики можно регулярно получать на свой электронный почтовый адрес, подписавшись на дайджесты численного анализа (http://www.netlib.org/na-digest-html) и немецкого общества научных вычислений (http://www.scicomp.uni-erlangen.de).

Конференции

Объявления о проводящихся конференциях в области математики и ее приложений можно найти на страницах перечисленных выше обществ, а также они размещаются по следующим адресам:

l      База данных о конференциях Netlib: http://www.netlib.org/confdb/Conferences.html;

l      База данных Atlas: http://at.yorku.ca/amca.

Список конференций в области физики можно посмотреть на странице Европейского физического общества: http://epswww.epfl.ch/ephconf.html.

Поиск и просмотр математической литературы

Начнем этот раздел с описания электронных вариантов реферативных журналов, содержащих краткую аннотацию статей практически всех математических журналов и изданий. Одним из наиболее полных таких ресурсов является сайт Американского математического общества http://www.ams.org/mathscinet. Однако пользование этой базой является платным и доступно далеко не всем. Аналогичной по количеству материала и сервисным возможностям является база данных MATH database Европейского математического общества, размещенная по адресу http://www.emis.de/ZMATH/. Вообще говоря, она также является платной, но для не зарегистрированных пользователей предусмотрен демонстрационный вариант с усеченными возможностями (на запрос дается только три ссылки). Коротко остановимся на работе с этой базой данных.

С главной страницы сайта можно обратиться к трем вариантам поиска: Standard Query Form (стандартный поиск), Advanced Query Form (расширенный поиск), Free Query Form (поиск с использованием командного языка). Рассмотрим стандартный поиск. На рис. 21.9 изображено окно для запроса поиска реферата. Предусмотрен поиск по фамилии автора (поле Author), по словам в заголовке статьи или книги (Title), по словам во всех разделах (Global index), по словам в тексте реферата (Source), по кодам классификатора научных областей (Classification), по номеру реферата и фамилии референта (Zbl.Nr. и Reviewer). Существуют способы сужения поиска с помощью указания года выхода работы, языка и типа издания (книга, журнал, материалы конференции). Понятно, что сужая область поиска зачастую вполне можно обойтись демонстрационной версией для полноценной работы с этой базой данных.

Рис. 21.9. Окно для запроса поиска рефератов в базе MATH database

После того, как нужные поля в странице запроса заполнены (на рис. 21.9 приведен пример этой страницы), следует нажать клавишу Start Retrieval. Результатом выполнения будет страница с найденными ссылками. Например, на рис. 21.10 приведен результат поиска статей автора Arnold, V.I., содержащих в реферате слово dynamical и вышедших в 1980-2001 годах. Так как использовалась демонстрационная версия базы данных, то было получено только три ссылки из пяти. Для просмотра реферата интересующие источники в списке нужно отметить (щелкнуть мышью на квадрате справа от номера источника) или выбрать режим вывода рефератов всех показанных статей (пункт all these entries), и нажать кнопку Display. По умолчанию текст реферата будет выведен на экран в виде HTML-документа, но его можно получить и в виде обычного текста, как текст на языке TeX, в виде файла в формате PostScript или pdf и другом. Для этого, перед нажатием кнопки Display, нужно выбрать требуемый формат из списка справа от нее. В зависимости от указанного формата, результат или появится на экране, или будет запрошено имя файла для его сохранения.

Рис. 21.10. Результат поиска в базе данных MATH database.

Кроме описанной базы MATH database Европейским математическим обществом поддерживается база данных о публикациях, посвященных преподаванию математики (http://www.emis.de/MATH/DI.html) и архив препринтов (http://euler.zblmath.fiz-karlsruhe.de/MPRESS ). В архиве препринтов собраны электронные версии работ из разных областей математики, вышедшие в различных научных центрах и университетах.

 

Многие журналы, как в нашей стране, так и за рубежом, поддерживают электронные версии. Обычно их просмотр является платным, но свободно можно посмотреть их оглавления, аннотации и часто существует демонстрационный бесплатный набор статей. Так на сайте издательства “Наука” (http://www.maik.ru/) можно просмотреть оглавления всех журналов, издаваемых им, аннотации статей и бесплатно предоставляется одна статья любому пользователю, корректно заполнившему бланк заказа. При поддержке Российского фонда фундаментальных исследований развивается “Научная электронная библиотека” (http://www.elibrary.ru). Доступ к ней имеют многие российские университеты и институты. На указанном выше сайте можно найти полные электронные версии отечественных и зарубежных журналов, электронные книги, без ограничений воспользоваться рядом баз данных, в частности MATH database.

В настоящее время большинство университетов и институтов развивают собственные базы данных и коллекции препринтов в электронном виде. Поэтому, для поиска книг или статей конкретного автора можно рекомендовать найти в Интернете страницу его места работы и попытаться разыскать там нужный документ.

Большое количество учебных материалов размещается непосредственно самими авторами. Для их поиска можно посоветовать обратиться к поисковым системам (например, http://www.yandex.ru, http://www.altavista.com), или к тематическим сайтам, таким как http://www.exponenta.ru или http://www.referat.ru.

Математические документы в Интернете

В принципе, в предыдущих разделах третьей части книги уже изложено достаточное количество информации для создания различных электронных версий математических документов. Наиболее распространены два способа размещения электронных версий документов в Интернете: в виде файлов и в виде гипертекстовых документов.

В первом случае необходимо подготовить вариант документа в одном из общепринятых форматов. Де-факто на данный момент такими форматами являются PostScript и pdf. Такой стандарт объясняется аппаратной независимостью получающихся файлов и доступностью программного обеспечения для их обработки. В предыдущей главе были описаны сами эти форматы и способы преобразования в них различных документов. Естественно, мы не будем в этой книге обсуждать технику физического размещения файлов в Интернете, обычно этим занимается системный администратор.

Гипертекстовый вариант статьи значительно проще читать с монитора, используя стандартные средства, однако для математических текстов пока не существует универсальных способов отображения формул. Существуют программы просмотра математических текстов, рассчитанные на использование специального языка для описания формул, однако они не достаточно широко распространены. В настоящее время лучше подготавливать гипертекстовые математические тексты в формате HTML в расчете на универсальные броузеры, такие как Netscape Navigator или MS Explorer.

Как подготовить HTML-версию статьи

HTML-формат является стандартом для представления информации в Интернете и поддерживается всеми броузерами. Команды языка HTML задают правила, по которым броузер выводит гипертекстовый документ на экран: размещение текста в окне, представление графических (рисунков) и других объектов. Вообще говоря, для создания гипертекстовых документов не обязательно знать язык HTML, так как существует ряд способов автоматического преобразования документов различных форматов в HTML. Так, в первой части книги обсуждалась конвертация рабочих документов Maple в этот формат, а в предыдущей главе был описан ряд программ для преобразования файлов на языке LaTeX в HTML-формат. Отметим еще, что все современные офисные приложения, например, Microsoft Word, способны генерировать размеченные в HTML документы из “родного” формата. Кроме того, такие программы, как MS FrontPage, Netscape Composer и другие позволяют создавать страницы в интерактивном режиме. Несмотря на это, мы считаем, что элементарные знания о языке гипертекстовых документов необходимы для их квалифицированного создания.

Краткое введение в язык HTML

Язык HTML (HyperText Markup Language) позволяет формировать самую разнообразную графическую и текстовую информацию. Он содержит команды, позволяющие управлять видом шрифтов, размером и расположением иллюстраций, позволяет осуществлять переход от фрагмента текста или иллюстрации к другим HTML документом — так называемую гипертекстовую ссылку. Документ в формате HTML представляет собой текстовый файл в формате ASCI, содержащий все необходимые сведения о выводимой на экран информации, и его можно редактировать любым текстовым редактором. Однако при создании документов на русском языке следует помнить о существовании нескольких кодировок символов кириллицы. Бесспорное достоинство HTML заключается в том, что документ в этом формате может быть просмотрен программами различных типов и на различных платформах.

Команды языка HTML (тэги) отличаются от команд большинства языков программирования. Эти команды заключаются в треугольные скобки из знаков "больше" и "меньше", и состоят, как правило, из двух частей, между которыми располагается выполняемый командой текст. Такие теги называются парными. Закрывающий фрагмент команды отличается от открывающего наличием символа "/", расположенного перед именем тэга. Существуют и непарные теги, например горизонтальная линия, задается командой <HR>. Прописные и строчные буквы в именах тэгов не различаются.

Каждый HTML-документ начинается тэгом <HTML>, который идентифицирует его тип, а заканчивается тэгом </HTML>. После тэга <HTML> следует заголовок документа, открывающийся тэгом <HEAD> (а закрывающийся, в соответствии с правилами языка, командой </HEAD>). Внутри заголовка можно с помощью команды <TITLE> текст </TITLE> определить текст, который будет возникать в верхней части окна программы-просмотрщика, указать кодировку документа и многое другое.

После заголовка размещается текст документа, который заключается между тэгами <BODY> и </BODY>. Команда <BODY> может также включать атрибуты оформления документа — цвет текста, цвет фона, цвета гипертекстовых ссылок, а также имя графического файла, служащего фоном документа. В качестве значения цвета в HTML-формате используются составные шестнадцатеричные комбинации, начинающиеся с символа # после которого идут три парных группы значений интенсивности каждой цветовой составляющей (RGB). Мы не будем перечислять всех возможных атрибутов, а только используем их ниже в примере документа.

HTML-документ структурно делится на просто текст, заголовки различных уровней, списки, цитаты и другие объекты. Заголовок самого верхнего уровня имеет признак "1", его синтаксис следующий: <H1> Заголовок первого уровня </H1>. Синтаксис заголовков более низкого уровня отличается только номером, причем броузеры обычно поддерживают шесть видов заголовков.

Списки бывают упорядоченные (нумерованные) и неупорядоченные (маркированные) и оформляются соответственно в виде парных тегов <OL> и <UL>. Элементы списка в обоих случаях определяются парным тегом <LI> (см. пример далее). Цитаты можно задать при помощи тегов <BLOCKQUOTE> и <CITE>, причем в первом случае заключенный между открывающим и закрывающим тегами текст будет выделен отступом, а во втором — курсивом.

Язык HTML включает и некоторые возможности управления форматированием теста. Для центрирования текста можно использовать тэг <CENTER> (то есть все элементы между <CENTER> и </CENTER> будут находиться в центре окна). Для перехода к новому абзацу используется непарный тег <BR>. С помощью парных тегов <B>, <I> и <U> можно выделять текст соответственно полужирным шрифтом, курсивом, подчеркиванием. Команда <FONT> позволяет управлять параметрами шрифта, причем она должна обязательно содержать один из атрибутов COLOR=, FACE= или SIZE= (см. пример).

В тексте HTML-документа можно размещать гиперссылки, то есть фрагменты текста, которые являются ссылками на другой документ или файл. Гиперссылка позволяет легко переходить от одного документа к другому по нажатию кнопки мыши. Она определяется при помощи тега <A> с атрибутом HREF, который указывает нужную ссылку, после которой следует текст ссылки. Ссылки могут быть абсолютными (адрес в Интернете) и относительными, то есть указывающими путь к нужному файлу непосредственно на сервере, где размешена страница.

HTML-документ может включать графические иллюстрации, которые должны быть подготовлены в виде файлов форматов GIF и JPG. Рисунки хранятся на сервере в виде отдельных файлов, но изображаются в документе при его просмотре. Для вставки рисунка используется непарный тег <IMG> с обязательным атрибутом SRC указывающим абсолютную или относительную ссылку на файл с рисунком. По умолчанию при просмотре используются реальные размеры рисунка, но с помощью атрибутов WIDTH= (ширина рисунка в пикселях) и HEIGHT= (высота рисунка в пикселях) команды <IMG> его можно масштабировать.

Приведем пример документа, иллюстрирующий некоторые перечисленные выше возможности языка HTML. Вид этого документа в окне броузера Microsoft Explorer дан на рис. 21.11:

<HTML>

<HEAD> <TITLE> Пример HTML-документа </TITLE>

<META charset=Windows-1251"> </HEAD>

<BODY BGCOLOR=#AAAAAA LINK=#0000FF TEXT=#000000>

<P> <H1> В данной книге описаны: </H1>

<OL>

<LI> <H2> Пакет символьных вычислений  Maple </H2>

<LI> <H3> Пакет численного анализа

          <A HREF="http://www.mathworks.com"> Matlab </A>

          <IMG SRC="MATLAB.GIF"> </H3>

<LI> Набор текстов в системе <B><I> LaTeX </B></I>

    и математические публикации в <FONT size=6> Интернет

</FONT> </LI> </OL>

<HR> <CENTER> <FONT size=2>

Авторы книги будут благодарны читателям за любые комментарии, которые можно направлять Говорухину В.Н. или Цибулину В.Г. соответственно по адресам:

</FONT> <HR>

<I> vgov@math.rsu.ru </I> <P> <B> tsybulin@math.rsu.ru </B>

</CENTER> </BODY>

</HTML>

Рис. 21.11. Результат просмотра примера документа в формате HTML

Кроме того, в документе можно создавать таблицы, разбивать HTML-страницу на так называемые фреймы, под которыми понимаются области гипертекстового документа со своими полосами прокрутки, и многое другое. Понятно, что мы дали очень беглое описание небольшого подмножества команд языка HTML. За подробной информацией следует обращаться к соответствующей литературе, или к многочисленным публикациям на эту тему в Интернете. Заметим также, что использование программ, которые называются CGI Script, появление таких технологий, как Java, ActiveX изменили представление о HTML-документе, как о тексте со встроенными рисунками и ссылками. Новые технологии позволяют создавать активные документы и использовать при этом все возможности программирования.

 

Оглавление книги


По поводу приобретения книги следует обращаться в издательство "Питер"


Последние изменения 12.11.2002. С вопросами обращайтесь к Говорухину В.Н.
Rambler's Top100