![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
名前:小林 大輔
学籍番号:HT12A038
日付:2024-05-07
指導教員:兼宗 進
年度:2014
所属:総合情報学部 メディアコンピュータシステム学科
本研究では、論文作成システムの提案を行う。
論文執筆等に行う際に使用するソフトウェアのひとつとして、LaTeXというものがある。これは、TeXmakerやEmacs等のエディタを用いて、LaTeXの命令や文章を書き、コンパイルすることによりPDFファイルを得る。しかし、LaTeXの命令は独特であり、これを初学者が用いて論文執筆を行うことは困難である。命令が複雑なため、初学者にはわかりづらく、参考書やWebサイト等で調べながら執筆をすることになる。そうすると、執筆作業に集中できず、執筆作業以外にも労力を取られてしまう。そのため、命令が単純で直感的に記述することができれば、執筆作業に集中できると考えた。
本研究では、論文作成時に必要である命令を直感的に記述するための提案をした。提案を実現する為にPukiwikiを用いた。Pukiwikiは、Webブラウザ上で独自の記法や文章を入力し、プレビューボタンを押すだけで出力結果を見ることが可能なシステムである。
Pukiwikiの記法とLaTeXの命令の対照表を作成し、その表を元にプログラムを作成した。その際、Pukiwikiの記法と対照できないLaTeXの命令が存在したため、自身で考え対応させた。対応時には、プレビューした際に、PDFでのイメージが掴めるようにした。
最終的には、Pukiwikiでのプレビュー時に、PDFのイメージが掴めるようになり、更新ボタンを押すことでその文章をPDFへすることに成功した。
論文作成 LaTeX Pukiwiki
文章を作成するためのソフトウェアには「Microsoft Word」や「Open Office Writer」や「LaTeX」等がある。これらのソフトウェアは、「マークアップ言語」と呼ばれている。マークアップ言語は、視覚マークアップ、手続きマークアップ、意味マークアップの３つに分類される。「Microsoft Word」や「Open Office Writer」は手続きマークアップ。「LaTeX」は視覚マークアップに分類される。
上記に記述したソフトウェア以外にも様々なものが存在するが、論文作成には主に「LaTeX」を用いる。
LaTeXは、ユーザが様々なエディタにLaTeXの命令や本文を記述し、コマンドプロンプトなどを用いてコンパイルし、PDFファイルを得る事が可能である。数式を扱うのに長けており、複雑な数式を美しく記述可能であるのが特徴である。そのため、理系の文章作成において重宝されている。
本学科の卒業論文作成にもLaTeXを使用することが定められている。しかし、LaTeXの命令には複雑なものが多く、初学者が扱う際にはLaTeXの命令を参考書やインターネットなどで調べながら、文章を書かなければならない。文章の内容を考え、何十ページも記述しなければならない卒業論文の際に、命令についての調べ作業を行うと、文章作成のみに集中できないのではないかと考えた。
そこで、命令が直感的に記述可能で、プレビューボタンを押すだけで出力結果が見れる、Pukiwikiに着目した。
本研究では、論文作成において必要であるLaTeX命令と、Pukiwikiの命令を対応させることで、ユーザへの入力負担を軽減できるのではないかと考えた。そこで、Pukiwikiの記法をLaTeXの命令へ変換するプログラムを作成した。
コンピュータ言語の一種。文章の構造や、見栄えに関する指定を文章とともに記述するための言語である。文章に対する指定を、マークアップと呼び、マークアップを記述するための文字列をタグと呼ぶ。
例えば、テキストファイルの文章のタイトルの前にいくつか改行やスペースを入れることで、行送りの調整や中央寄せを暗示させている。
文章を作成している際には図や表を挿入することもある。図や表にはタイトルや番号を割り当てなければならない。しかし、図や表を入れ替えた際に、番号を振り直す必要が生じることや、全体的に構成を変更した際に目次も変更しなければならない、等の課題もある。
これらの作業は、ユーザが入力した内容、つまり画面に出力される内容が印刷などの出力と一致するという利点がある。これは、ユーザにとってわかりやすい仕様であるが、ユーザがすべてのレイアウト作業を行わなければいけないため、執筆以外にも労力が必要となる。
マイクロソフトが1983年にMulti-Tool Wordという名称で発売した。現在はWindowsおよびMac OS向けに販売されている。
上記のような特徴がある。
オラクル コーポレーションが開発し、英語版のバージョン1.0が2002年5月1日にリリースされ、無料で入手でき、自由に使用が可能。
上記のような特徴がある。
例えば、書式を整えるために、書式指定の命令を文章の直前に並べ、中央揃えモードに移る、書体を大きくさせるなどの指示を出す。文章の後には、それらの効果を打ち消す命令が並ぶ言語である。出力した際には非常に整っていて見やすい。しかし、命令が複雑なため、扱うのは容易ではない。
上記のような特徴がある。
先行研究として、関西学院大学の吉井了平氏が行った「Wiki2LaTeXフィルターの開発」がある。
この研究では、LaTeXで文章作成する際に頻出する命令を、Pukiwikiの記法と、その他に自身で設定した記号に置き換えている。それにより、LaTeX命令の入力作業の軽減を実現している(図【【wiki2tex】】)。
PukiWiki記法をTeX命令へ変換するために既存のフィルターである「pukipa.rb」を改良している。「pukipa.rb」とは、Pukiwikiの独自文法をHTMLに変換するプログラムである。HTMLに出力する部分をそれぞれに対応するLaTeX命令へ変更している。
この研究では頻出する命令のみに対応している。しかし、表や図など対応していない命令があり、改良の余地があると感じた。
本学科の卒業論文の執筆には、LaTeXを扱っている。
一般的な論文を作成する際には以下の項目や命令が必要である。
下記は本学の卒業論文に必要である命令である。
上記のLaTeX命令には複雑なものが多く、初学者が扱う際にはLaTeXの命令を参考書やインターネットなどで調べながら、文章の執筆作業を行わなければならない。そのため、文章作成のみに集中できないのではないかと考えた。
先行研究では、Pukiwiki記法をLaTeX命令に変換し、入力作業の軽減を実現しているが、図や表などの命令には未対応である。
本研究では、直感的に記法を記述することが可能で、プレビューボタンを押すだけで出力結果が見ることが可能なPukiwiki用いて、ユーザの負担軽減を目標にした。
従来の論文作成方法と今回提案する論文作成方法を図【【texwiki】】に示す。
上記の流れを図に示したものが図【【activity】】である。
本研究でPukiwikiを扱う利点としては、記法が直感的に記述することが出来る、プレビューボタンを押すだけで出力結果が見れる、という点である。しかし、PukiwikiとLaTeXではそれぞれ利用目的が違うため、必ず命令同士が対照するとは限らない。今回はそれぞれの対照から行い対応付けをした。
まず、LaTeXで文章作成を行う際に頻出する命令をリストアップし、Pukiwiki記法との対照表を作成した。 その一部を、表【【lists】】に示す。
| Pukiwiki記法 | LaTeX命令(始まり) | LaTeX命令(終わり) | 意味 |
| * | \section | なし | 見出し |
| + | \begin{enumerate} | \end{enumerate} | 番号付リスト |
| - | \begin{itemize} | \end{itemize} | 番号なしリスト |
| ｜a｜b｜ | \begin{table} | \end{table} | 表組み |
| #ref(ファイル名) | \begin{figure} | \begin{figure} | 図 |
LaTeXに存在し、Pukiwikiに存在しない命令については、それぞれの意味が異なる場合でも対応させている。Pukiwikiでのプレビュー時に、文章やレイアウトを見ることでPDFのイメージが出来るように対応した。
LaTeXには「章立て(\chapter)」や「見出し(\section)」という命令がある。しかし、Pukiwiki記法には「章立て」はなく「見出し(*)」しかない。Pukiwiki上では「*」を使用しなければプレビュー時に目次に表示されない為、見出しと章立てを「*」を用いた記述方法にした。しかし、Pukiwiki記法では「***(LaTeXでいう\subsubsection)」までしか対応されていない。そのため、文頭に「*~」と記述すると「章立て」とし、「見出し(*)」部分と区別するようにした(図【【chapsec】】参照)。
Pukiwkiには文章や画像・表などにラベルを付け、参照するという記述法はなく、それぞれにアンカーやリンクを付けるといった命令しかない。 対照できない場合は、Pukiwikiのページ上や文章中に存在しても違和感がなく、かつ、文章作成中に使用しない記号を使用する必要があった。 今回、ラベル(\label)と参照(\ref)には、すみつきカッコ(【 】)を用いた(図【【labref】】参照)。
図を挿入する際には、一度Pukiwiki上にアップロードし(#ref(画像ファイル名),図の位置)と記述するとPukiwiki上に図が表示される。Pukiwikiではファイル名がその図の表示名になってしまうため、表示名を出力する命令を本研究で考え実装した(図【【ref1】】参照)。
LaTeX命令へ変換しPDFにする場合にはTeXファイル(*.tex)と同じフォルダ内に画像ファイルを挿入しておく必要がある。
図【【ref1】】中の数字の説明として、1がPukiwikiでの図を挿入する命令。2で図の下部に表示名とラベルを表示している。
表を挿入する際、Pukiwikiでは非常に直感的な記述が可能である。しかし、通常の記述方法では、図と同様に、表示名やラベルを記述することが出来ない為、表示名とラベルの記述方法を考え実装した(図【【tab1】】)。 図【【tab1】】中の解説として、1がPukiwikiで表を挿入する命令。2で表の上部のタイトルとラベルを表示している。
論文には、タイトルや著者名や日付が必要である。他にも、卒業論文では、学生番号や指導教員名、所属学科などを記述する必要がある。タイトルは最上の中央部に太字で出力し、日付はPukiwikiが標準で扱えるものを使用する。それらの記述方式は似せるようにした(図【【title】】)。
下記はPukiwikiで箇条書きを使用した際に、プログラムが行う処理である。
この処理を行った際の、変換前(Pukiwiki)と変換後(LaTeX)の比較を図【【item】】に示す。
LaTeX側で複数行に渡り記述する命令については、このような処理をベースとしている。
その他、タイトル(\title)や目次(\tableofcontents)等、一行で判別が可能な命令については、文頭や文中に特定の文字や記号が存在した際に、LaTeXの命令に変換している。
LaTeXでの、図の挿入の命令は複雑である。図を表示させる、図の場所を指定する、図のタイトルを出力する命令、場合によってラベルを付与する必要がある。
Pukiwikiでの入力(図【【lab1】】)をLaTeXの命令(【【lab2】】)へあてはめていく処理を行っている。
LaTeXで表の挿入を行う場合も、図の挿入のように複雑である。表をどの位置に出力するか、表中の要素の位置指定、表のタイトルを出力、ラベルを付与させるなどの命令が必要である。
Pukiwikiでは、各要素の位置指定を一つずつしなければならない。しかし、LaTeXの命令では列ごとに要素の位置指定が可能である。そのため、Pukiwikiで表の一行目に記述した位置指定を、変換後にはそれぞれの列の位置指定としている(図【【table1】】、図【【table2】】参照)。
Pukiwikiでは、ページ更新をした際に、見出し(*)を使用した文末にアンカーが付属してしまう(図【【ancer】】参照)。アンカーを放置したまま、LaTeXの命令に変換しターミナルなどでコンパイルをするとエラーが出てしまうため、LaTeXの命令へ変換する際にそのアンカーを削除する必要があった。文章作成時にアンカーのような文章を記述してしまうと、アンカーと同様に削除してしまう恐れがあった為、文頭が「*」で文末に特定の文字列が存在した場合のみ、アンカーを削除するようにした(図【【texanc】】参照)。
LaTeXは、「プリアンブル」をテキストファイルに記述しなければコンパイルすることが出来ない。そのため、今回は卒業論文で使用するプリアンブルを変換プログラムにかけた際に、自動で付与している(図【【puri】】参照)。その際に\begin{document}も一緒に付与し、\end{document}は文章の最後に付与している。これによりコンパイルが可能になる。
論文を印刷した際に、表紙やページ番号がついていないと非常に見にくくなってしまう。しかし、Pukiwiki記法はWebページを作成する言語であるため、表紙やページ番号を付与させるような命令はない。そのため、LaTeX命令に変換した際に、特定の命令の前後にページ番号などの命令を付与させるようにした。
概要を記述すると、表紙と概要ページのページ番号を出力する命令を付与する。目次を記述すると、目次以下のページ番号を決められた書式で出力する命令を付与する(図【【pagenumber】】参照)。
しかし、プログラムが自動的に決められたページ番号を出力する為、現在はページ番号の書式の設定などは出来ていない。
PDFファイルにする際に、Pukiwikiで編集した文章をテキストファイルにコピーし、LaTeX命令に変換し、コンパイルしてPDFファイルにする。このような作業を行うと、時間や手間がかかるため、ユーザに負担がかかってしまうと考えた。そこで、コピー、変換、コンパイルなどの作業工程を省略できれば便利ではないかと思い、Pukiwikiで記述した文章を、ページ更新ボタンを押すだけでPDFファイルに出来ないかと考えた。
Pukiwikiで編集しているテキストファイルを、サーバー上でLaTeX命令へ変換、その後コンパイルできないかと考えた。しかし、本研究で扱っているPukiwikiが存在しているサーバーではLaTeXが動作しなかった。外部のサーバーを扱うことも考えたが、外部のサーバーで動作させてしまうと、サーバー移動の際にユーザに負担がかかってしまう。
本研究室では卒業研究や卒業論文執筆についての作業はDropboxを用いて行っている。そのため、自身でサーバーにアクセスし、PDFを移動させるより、自動的に自身のPCに同期されるDropboxの方が便利だと考えた。
そこで、ページ更新ボタンを押した際に、Pukiwikiで編集している文章がLaTeX命令へ変換され、コンパイルされPDFになる。そのPDFをDropboxのフォルダ内に更新することができないかと考えた。 その提案を実現するためのプログラム作成を行った。
プログラムはシェルスクリプトを用いて作成した。
自動化を行うために、LaTeXをコンパイルするために用いるフォルダ内のファイルとと、文章作成を行っているPukiwikiのページのディレクトリのコピーを作成する。この処理を、シェルスクリプトのrsyncを用いて行う。
本研究で作成したPukiwiki記法をTeX命令へ変換するsample.plと、それを複製したw2t.plを用意する。Pukiwikiで更新ボタンが押された際に、sample.plが更新されているかチェックし、構文エラーが無ければ、w2t.plと見比べ、sample.plがw2t.plより新しくなっている場合、sample.plの文字コードを変更しw2t.plへ書き換える。
その後、Pukiwikiで文章作成時に更新されているページのリストを変数にいれる。値リスト.txtと、Dropbox内に存在するの値リスト.texを見比べる。値リスト.txtの方が新しい場合、そのテキストファイルを変換プログラムでLaTeX命令に変換しtexファイルへ書き換える。その後、2回コンパイルを行う。その際にエラーが出現した場合は、コンパイルを中止。エラーが出現しない場合はPDFファイルを生成する。上記の作業を30秒ごとに行う。 この処理をフローチャートに示したものが図【【flow】】である。
#ref(): File not found: "flow.png" at page "ht12a038"
Pukiwikiを用いて卒業論文を作成した。本論文が本研究の成果である。
命令を直感的に記述することが可能なPukiwikiを用いることで、文章作成への集中は向上したと感じた。また、ページ更新ボタンを押すだけでPDFが完成し、Dropboxへ更新されるため、コンパイルする手間を省けたのではないかと考える。
本論文をPukiwikiを用いて作成した。それにより上記の課題を発見することが出来た。
課題に対する改良案として、作成したプログラムの見直しが必要であると考える。
数式対応については、Pukiwikiにプラグインをインストールし、それに対応するプログラムを作成することで解決可能であると考える。
スクロールや行番号問題に対しては、Pukiwiki自体を改良しなければならないのではないかと考える。
本研究ではPukiwiki記法を用いて文章を作成し、その文章をTeX命令へ変換するプログラムを作成した。
これにより、命令を直感的に記述することが可能になり、文章作成の際にユーザにかかる負担を軽減することが出来た。
今回、本論文をPukiwikiで作成するにあたり、課題を発見することが出来た。
本研究、本論文を終えるにあたり、御指導・御教授を頂いた兼宗進教授に深く感謝いたします。
また、学生生活における基礎的な学問、学問に取り組む姿勢をご教授頂いた、メディアコンピュータシステム学科の先生方に深く感謝致します。
本研究期間中、本研究に対する貴重な御意見、御協力を頂きました島袋舞子氏に心から感謝致します。そして、卒業研究に共に励んだ兼宗研究室メンバー一同にも深く感謝します。
my $ti=0; #タイトル my $abst=0; #概要 my $tc=0; #table my $ic=0; #item my $ec=0; #enumarete my $ac=0; #abst my $clc=0; #chapter.labe my $slc=0; #section.label my $anc=0; #sectoin ancor my $sanc=0; #sub anc my $ssanc=0; #subsub anc my $ref=0; my $bibi=0; my $fig=0; my $tab=0;
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while (<>){
chomp;
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#べた書き
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#図
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#表
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print " \\end\{tabular\}\n";
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#改行
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s/\&br\;/\\\\/g;
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#参照
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s/『『(.*?)』』/\\cite\{\1\}/g;
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#タイトル
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#参考文献
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#参照
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#ラベル
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#年度
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#所属
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#概要
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#箇条書き
elsif(!/^-/ && $ic > 0){ #先頭が-じゃない場合
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s/^\-/\\item /;
print $_ . "\n"; #読み込んでる一行
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#begin{enumerate}
elsif($ec >= 1){
s/^\+/\\item /;
print $_ . "\n";
$ec++;
}elsif(/^\+/){
if($ec == 0){
print "\\begin\{enumerate\}\n";
s/^\+/\\item /;
print $_ . "\n"; #読み込んでる一行
$ec++;
}
}
#*の後の[]を消す
#謝辞
elsif(/^\*\~謝辞/ && /\[.*\]/){
s/ \[.*\]//;
s/^\*\~謝辞/\\acknowledgment/;
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s/ \[\#.*]//;
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print $_ . "\n";
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print $_ . "\n";
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$anc =~ s/ \[.*\]//;
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s/ \[.*\]//;
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#目次
elsif(/^\#contents/){
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s/^\#contents/\\tableofcontents/;
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print "\\setcounter\{page\}\{1\}\n";
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#ページ参照
elsif(/》》(.*)《《/){
s/》》(.*?)《《/\\pageref\{\1\}/g;
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}
#コメント
elsif(/\\\\/){
s/\\\\/\%/;
print $_;
}
#中央寄せ
elsif(/CENTER: *(.*)/){
s/CENTER: *(.*)$/\\begin\{center\}\n \1\n\\end\{center\}\n/;
print $_;
}
#左
elsif(/LEFT: *(.*)/){
s/LEFT: *(.*)$/\\begin\{flushleft\}\n \1\n\\end\{flushleft\}\n/;
print $_;
}
#右
elsif(/RIGHT: *(.*)/){
s/RIGHT: *(.*)$/\\begin\{flushright\}\n \1\n\\end\{flushright\}\n/;
print $_;
}
elsif($_ eq ""){
print "\n";
}
else{
print $_ . "\n";
}
} print "\\end\{document\}\n";
