Devrais-je utiliser LaTeX ?
LaTeX (prononcer Latek) est un langage gratuit destiné à la mise en page de documents scientifiques. Son premier attrait est qu'il inclut une syntaxe propre destinée à écrire des équations mathématiques avec un rendu graphique supérieur. De ce fait, la plupart des publications scientifiques sont écrites en LaTeX ou une de ses variantes.
Apprendre LaTeX demande un effort d'apprentissage puisqu'il faut se familiariser avec cette syntaxe. Il faut d'abord écrire un fichier source (".tex") contenant à la fois texte et syntaxe. Il faut ensuite compiler ce fichier pour en faire le document final, soit un fichier au format ".pdf".
Ainsi, il faut déterminer si vous avez besoin ou non d'apprendre LaTeX. À mon avis, ce sera le cas pour ceux qui écriront des textes aillant une quantité élevée de tableaux chiffrés provenant de logiciels statistiques ou d'analyse numérique. Ce sera également le cas pour quiconque aillant beaucoup d'équations mathématiques ou visant une publication académique dans une revue scientifique.
Si vous n'écrivez que des équations de temps à autre, votre éditeur de texte favori restera un outil plus intuitif pour vous (et vous pouvez cesser de lire ce texte).
Le terme "compilation" peut sembler obscur pour le néophyte, mais pour fin de compréhension il peut se substituer par "traduction" ou "conversion". Simplement, compiler un fichier ".tex", n'est rien d'autre que de demander à l'ordinateur de le transformer en fichier ".pdf" où la syntaxe des équations mathématiques sera substituée par leurs symboles graphiques. Cette étape introduit forcément un degré de séparation entre ce que vous éditez et le produit final. En pratique, une telle opération est aussi simple que sauvegarder un texte dans un éditeur de texte courant.
Ce n'est donc pas la compilation qui requiert une adaptation, mais plutôt l'écriture de fichiers source. Pour que l'ordinateur puisse compiler vos sources, ce dernier doit pouvoir les comprendre. Or, un ordinateur possède une logique exacte et s'assurer que ce qui est écrit correspond à cette logique requiert du temps. En d'autres termes, l'ordinateur ne compilera pas ce que vous pensez avoir écrit, il compilera ce que vous avez écrit. Il faut donc s'assurer que ce que vous écrivez représente exactement ce que vous avez en tête.
Écrire du texte en tant que tel n'est pas différent d'un éditeur de texte usuel : c'est pratiquement la même chose que n'importe quel logiciel de traitement de texte. Il y a cependant une seule différence notable : la mise en page est automatique en LateX. Ainsi, vous n'avez pas à vous préoccuper de l'espacement ou de la forme des paragraphes : tout ceci est pris en charge par le compilateur.
Évidemment, l'écriture des équations nécessite d'apprendre la nouvelle syntaxe comprise par l'ordinateur. Avec de la pratique, écrire des équations devient beaucoup plus rapide avec LaTeX qu'avec n'importe quel autre logiciel de traitement de texte.
Il importe de souligner ici la prémisse "Avec de la pratique". Si vous envisagez vous convertir à LaTeX, je vous suggère de vous imprégner progressivement de la nouvelle syntaxe en faisant plusieurs petits travaux, ajoutant à chaque fois de nouveaux éléments. Débuter en écrivant l'équivalent d'un traité complet d'analyse mathématique est une très mauvaise idée.
Voici un exemple, pour illustrer la syntaxe:
\documentclass [11pt]{article}
\usepackage[english, francais]{babel}
\usepackage[latin1]{inputenc}
\title{Un exemple d'article LateX}
\author{Pier-André Bouchard St-Amant}
\begin{document}
\maketitle
\section{Introduction}
Dans cet article, nous allons traiter de choses simples en utilisant un
vocabulaire obscur, truffé de mathématiques et complètement détaché d'exemples
concrets. De cette manière, ce qui n'est au fond qu'une suite de galéjades sera
pour le profane un manuscrit d'une profondeur difficilement mesurable. Il
suggèrera également l'existence d'un mécanisme cérébral universel chez
l'homo-sapiens. Ce mécanisme, bien qu'il soit au delà de l'exploration des
paramètres de ce texte, postule que le degré de vérité d'un texte
quasi-scientifique est proportionnel à la quantité de mathématiques qu'il
contient.
\section{Premier résultat fondamental}
Nous présentons ci-dessous une équation à la fois simple, élégante et
révélatrice d'une relation entre des objets mathématiques qui sont à
priori différents, soit l'équation d'Euler.
\begin{equation}
e^{i\pi} + 1 = 0
\end{equation}
Cette équation relie deux nombres transcendants ($\pi$ et $e$) et l'unité
imaginaire $i$ à l'unité réelle (1). On peut définir les nombres
transcendants comme des nombres n'étant pas une racine d'un
polynôme $a_0 + a_1 x + \dots + a_n x^n$ de degré fini (e.g. $n
L'unité imaginaire est quant à elle définie comme $i:=\sqrt{-1}$.
\end{document}
Le résultat est alors le suivant :
(cliquez sur l'image pour agrandir ou cliquez ici pour le fichier pdf associé)
Vous pouvez déjà remarquer quelques éléments. Premièrement, tout fichier LaTeX commence par un préambule. C'est tout ce qui vient avant \begin{document}. Le préambule indique précise des commandes nécessaires pour que le compilateur (le programme qui convertit le fichier .tex en .pdf) comprenne le fichier source. Ainsi, le code \documentclass [11pt]{article} précise que le format du texte sera de 11 points avec une mise en page d'article scientifique. Le code \usepackage[english, francais]{babel} précise que le compilateur doit ajouter une extension, l'extention "babel" avec les deux options "english" et "francais". L'extension babel permet de traduire automatiquement certains éléments générés par le compilateur (la date, par exemple). Le code \usepackage[latin1]{inputenc} spécifie au compilateur d'ajouter l'extension qui permet de lire les accents français (à, é, etc.). À l'évidence, les commandes et \autor{} précisent le titre du document et l'auteur du document.
Deuxièmement, le texte à proprement dit commence après le préambule. C'est-à-dire tout ce qui est compris entre \begin{document} et \end{document}. Ces balises indiquent au compilateur le début et la fin du texte. De manière générale, les instructions \begin{[quelquechose]} et \end{[quelquechose} sont des instructions pour le compilateur indiquant le début et la fin d'un segment particulier du document : équation, énumération, etc. La commande \maketitle indique au compilateur qu'on veut que le titre soit bel et bien affiché dans l'article.
Vous remarquerez également que le texte est séparé en sections, ce qui est indiqué dans le fichier source par la syntaxe \section{}. Évidemment, il existe de nombreuses autres possibilités pour diviser le texte : chapitres, sous-sections, etc.
Troisièmement, les équations mathématiques sont écrites à l'intérieur d'une balise indiquant le début et la fin d'une équation. C'est ainsi que le compilateur comprend qu'il doit "convertir" la laide syntaxe e^{i\pi} = -1 en une belle équation. La convention pour écrire Pi (3.1415...) est \pi. La syntaxe inclut en fait toutes les conventions nécessaires pour écrire n'importe quel symbole mathématique.À un niveau avancé, il est même possible de définir de nouveaux symboles. Je souligne également que la numérotation de cette équation est automatique, comme la pagination. Lorsque vous serez plus habitué avec la syntaxe, vous pourrez vous familiariser avec les options pour modifier ces comportements automatiques.
Quatrièmement, il est possible d'inclure de courtes équations à l'intérieur de paragraphes en entourant la syntaxe de signe de dollars ($). C'est également une indication au compilateur pour convertir ce qui est entre les signes de dollars en symboles mathématiques.
Avec ce court exemple, vous êtes en mesure de comprendre pourquoi l'apprentissage initial est pénible : il faut apprendre les conventions et écrire la syntaxe correctement. Pour apprendre ces conventions, il est utile d'avoir un manuel. Il y en a plusieurs. Pour ma part, j'aime bien celui-ci.
Quant aux logiciels destinés à écrire et compiler, je mentionne celui-ci qui semble fonctionner sur toutes les plates-formes. Cela étant dit, je ne l'ai jamais essayé. Étant utilisateur d'un ordinateur Apple, je préfère Tex-Shop sur OS X ou encore Kile sur Ubuntu.
Écrire en LaTeX procure d'autres avantages. Il permet notamment de mettre en page automatiquement des tableaux de données à partir de l'output de logiciels spécialisés tels que Stata, Maple ou Matlab. Quiconque faisant le moindrement de l'analyse de régressions ou de l'analyse numérique comprendra l'incroyable avantage que cela procure.
Aussi, écrire en LaTeX permet d'écrire automatiquement ses bibliographies. Faire une longue bibliographie nécessite une longue opération de mise en page, selon les normes des revues ou de l'université. Avec LaTeX, ces choses sont faites automatiquement ! Pour gérer vos citations dans tous vos documents, il est utile de s'adjoindre d'un logiciel de gestion des documents cités, tel que BibDesk (gratuit) ou EndNote.
Un autre avantage non-négligeable est que LaTeX génère des fichiers vectoriels (.eps ou .pdf). Un fichier vectoriel (.eps), contrairement à un fichier pixelisé (.jpeg ou .gif, par exemple), possède une résolution pratiquement "infinie". Une image vectorielle ne perd pas en définition, contrairement à une image JPEG ou GIF. On peut donc l'aggrandir plusieurs fois sans qu'elle devienne floue. Ceci est possible parce que les images sont définies en fonction d'un ensemble de paramètres mathématiques (des vecteurs caractérisant une courbe, par exemple), plutôt qu'une bête série de pixels avec une position et une couleur. Les logiciels spécialisés mentionnés ci-haut génèrent directement les graphiques au format vectoriel. Ainsi, si ils sont inclus dans votre fichier source, vous présenterez un rendu graphique supérieur à vos lecteurs.
Il existe des logiciels complémentaires d'une grande utilité pour les débutants. Par exemple, pour Apple, LaTeXit permet d'écrire des belles équations dans PowerPoint à partir de code LaTeX. Il est également utile pour vérifier si la syntaxe d'une formule particulièrement longue est corecte avant de l'inclure dans un fichier plus large. Avec le temps, il est fort probable que vous substituerez Beamer à Powerpoint puisqu'il permet de convertir votre document ".tex" en présentation PowerPoint avec peu d'effort.
Il est également possible de "converti des fichiers LaTeX en fichier .rtf" compréhensible par Word pour qu'il soit édité (ou corrigé) par ceux qui ignorent la syntaxe, mais ces opérations de conversion demandent une connaissance de UNIX ou de LINUX, ce que je n'aborderai pas ici.
Une fois accoutumé à la syntaxe LaTeX, il est fréquent de vouloir effectuer des choses qui ne sont pas à priori possibles avec les commandes de base. Par exemple, écrire des théorèmes et des démonstrations. Il existe une multitude d'extensions (nommées "packages" en anglais) qui permettent d'étendre les fonctionnalités de LaTeX. Un bon réflexe à ce sujet est de se dire que généralement, ce que vous avez en tête a déjà été pensé par quelqu'un d'autre. Une excellente source pour découvrir les packages (et répondre à vos questions) est la foire aux questions de l’Université de Lille sur LaTeX. Une manière pratique pour trouver cette FAQ LaTeX est de taper “FAQ LaTeX ” dans Google.
Apprendre n'importe quel nouveau langage requiert un effort initial important. Sa maîtrise vient ensuite avec la pratique et finit par "faire partie de vous". Si vous êtes de ceux qui aurez à écrire énormément de mathématiques, il ne fait aucun doute que les bénéfices surpasseront les coûts... si vous êtes patient. Pour les autres, il serait sage de vous renseigner auprès de collègues. LaTeX n'est pas une nécessité en soit, mais c'est certainement un plus d'en maîtriser les rudiments.
Note : le fichier ".tex" de l'exemple est disponible ici.