Оглавление
Введение.......................................................... 4
Глава 1. Подготовка табличных изданий с автоматически вычисляемым материалом...........................................................10
1.1. Специфика подготовки табличных изданий........................11
1.1.1. Подготовка и ввод данных..................................11
1.1.2. Представление данных......................................12
1.1.3. Расположение материала на странице...............,........12
1.1.4. Распределение материала по страницам......................12
1.1.5. Правильность данных......................................13
1.1.6. Согласованность оформления таблиц.........................13
1.2. Возможности и недостатки современных технологий...............14
1.2.1. Программирование "под издание"............................14
1.2.2. Использование НИС.........................................15
1.3. Возможность автоматизации верстки ...........................18
1.4. Проблема конвертируемости.................................... 23
1.4.1. Структура как объект формализации.........................28
1.4.2. Язык XML как перспективный стандарт.......................30
Выводы к главе.....................................................32
Глава 2. Система автоматической верстки СВИТА...................... 34
2.1. Назначение, архитектура и режимы функционирования системы СВИТА............................................................35
2.2. Входной язык системы СВИТА ..................................38
2.2.1. Основные языковые конструкции.............................39
2.2.2. Основные семантические конструкторы.......................44
2.2.3 Описание таблиц.......................................... 46
2.2.4 Некоторые другие семантические конструкторы................50
2.2.5 Описание данных............................................51
2.2.6 Описание стилей.......................................... 53
Выводы к главе.....................................................55
Глава 3. Выразительные возможности языка........................... 56
3.1. Интерпретация данных...................................... 56
3.2. Особенности спецификации таблиц...............................64
3.2.1. Шаблоны............................................... 64
3.2.2. Шапка................................................... 66
3.2.3. Многоколоночные таблицы.................................. 68
3.2.4. Функции и накопители......................................68
3.2.5. Разбиение на страницы.....................................72
3.3. Динамическая идентификация имен и неявная параметризация 74
3.4. Разработка стилевого окружения............................... 77
3.5. Гибкость и модифицируемость спецификаций......................82
2
3.6. Надежность издания ежегодников с помощью системы СВИТА 98
Глава 4. Основные принципы реализации...............................101
4.1. Организация работы системы...................................101
4.2. Трансляция задания..........................................102
4.3. Генерация кода............................................. 103
4.4. Оценка размещаемости материала..............................104
Глава 5. Конвертируемость продуктов системы СВИТА и совместимость ее
с другими системами................................................108
5.1. Фиксация структуры документа в рамках системы СВИТА 108
5.4. Генерация в ХМЬ....................................................110
5.3. Использование системы СВИТА в других средах.................111
Заключение..........................................................113
Литература..........................................................117
Приложение 1. Лексика и формальный синтаксис языка..................121
Приложение 2. Семантические конструкторы и функции..................124
Приложение 3. Стили..............................-..................129
Приложение 4. Таблица спецификаторов данных.........................130
Приложение 5. Примеры...............................................132
Введение
Параметры астрономических объектов используются как в самой астрономии, профессиональной и любительской, так и в смежных областях науки и техники. Собранные в таблицы, они вместе с сопровождающим материалом входят в состав астрономических ежегодников, издаваемых научными организациями многих стран. В частности, одной из важнейших задач Института прикладной астрономии РАН является подготовка регулярных табличных изданий фундаментального характера, таких, как "Астрономический Ежегодник" и "Эфемериды Малых Планет".
"Астрономический ежегодник" (АЕ) издается Российской Академией наук с 1921 года. В нем публикуются эфемериды Солнца, Луны, больших планет и звезд, вычисленные с максимальной точностью в строгом соответствии со стандартами, утвержденными Международным Астрономическим Союзом (МАС, ГАи). Кроме того, в АЕ представлены звездное время, барицентрическое положение и скорость Земли, матрицы прецессии и нутации, редукционные величины, оскулирующие элементы орбит больших планет и данные, необходимые для физических наблюдений Солнца, Луны, больших планет и колец Сатурна, а также эфемерида кратера МбзПг^ А.
Наряду со средними местами звезд приводятся с десятидневным интервалом видимые места 732 звезд, используемых в способах Певцова и Цингсра, и ежедневные видимые места 47 близполюсных звезд. Приводятся таблицы для определения широты по наблюдениям Полярной и таблицы высот и азимутов Полярной.
В АЕ приведены также данные о фазах Луны, планетных конфигурациях, восходах и заходах Солнца и Луны для широт от 30 до 70 градусов северной широты, представлены подробные сведения о затмениях Луны и
4
Солнца, прохождениях Меркурия и Венеры по диску Солнца. Для затмений Солнца приводятся общие обстоятельства явления и элементы бесселевой теории, таблица полосы главной фазы. В случае, если затмение может наблюдаться на территории России, дополнительно публикуется таблица местных обстоятельств затмения для областных и республиканских центров России и стран СНГ, а также для крупнейших обсерваторий мира. Для лунных затмений и прохождений планет приводятся общие обстоятельства явления и некоторые дополнительные данные.
Издание необходимо для координатно-временного обеспечения наблюдений небесных тел и выполнения космических проектов, связанных с построением инерциальной и динамической систем координат. "Астрономический ежегодник" используется для планирования, проведения и анализа астронохмических и геодезических наблюдений, космических проектов и других исследований в области астрономии, геодинамики и геодезии. По сравнению с такими изданиями, как "Astronomical Almanac" (США и Англия), "Connaissance des Temps" (Франция), "Japanese Ephemeris" (Япония), "Apparent places of fundamental stars" (Германия), "Астрономический Ежегодник" содержит более полную информацию о движении Солнца, Луны, больших планет, звезд, о различных астрономических явлениях. Ежегодник является основой при подготовке различных астрономических календарей в странах СНГ.
Электронным аналогом "Астрономического ежегодника" является программная система (ПС) АЕ [6].
Ежегодник "Эфемериды малых планет" (ЭМП) является важнейшим астрономическим изданием, подготавливаемым и издаваемым Институтом прикладной астрономии РАН [15]. Впервые выпуск ЭМП был начат Институтом теоретической астрономии АН СССР в 1947 году в связи с необходимостью восстановления мировой эфемеридной службы малых планет,
5
которая оказалась полностью дезорганизованной во время второй мировой войны. ЭМП на 1947 г. содержали эфемериды 435 малых планет примерно из 1200 занумерованных малых планет, которые имели оппозицию в этом году.
Уже на следующий год были подготовлены под руководством профессора Н. С. Самойловой-Яхонтовой эфемериды всех находящихся в оппозиции малых планет. Этот год можно считать началом выпуска полноценного сборника "Эфемериды малых планет", который стал распространяться по астрономическим учреждениям всего мира. Тем самым Академия наук СССР взяла на себя обязательство удовлетворять потребности мировой астрономической науки в информации об орбитах и видимых положениях на небе всех занумерованных малых планет. Роль ЭМП как единственного в мире издания, содержащего наиболее полные сведения об элементах орбит и координатах занумерованных малых планет, была официально закреплена за этим ежегодником решением Генеральной Ассамблеи Международного астрономического союза (МАС) в 1951 г. Это решение фактически установило статус ЭМП как международного ежегодника, издаваемого под эгидой МАС и следующего научной политике, осуществляемой Комиссией 20 МАС (положение и движение малых планет, комет и естественных спутников). Ежегодник является русско-англоязычным изданием, в его комплектации принимают участие представители различных астрономических учреждений мира.
За истекшие пятьдесят с лишним лет издания ежег одник ЭМП неоднократно существенно менял свою форму и содержание. В настоящее время использование ежегодника облегчается все более широким применением его компьютерной версии [15], [36].
Компьютерные версии ежегодников являются необходимым инструментом при решении определенных задач. Однако книги (печатное нред-
6
ставление АЕ и ЭМП) по-прежнему остаются незаменимым, привычным ценным пособием как для наблюдателей, так и для астрономов-исследователей, профессионалов и любителей. Подготовка и верстка печатных версий ежегодников является трудоемкой и ответственной задачей.
Издательское дело за последние 25 лет претерпело настоящую революцию. Каждая веха на пути смены инструментальных средств (переход от линотипов к офсетной типографии, от металлического набора к фотографическому, от репрокамер к электронному сканированию, от традиционной печати к цифровой) сопровождалась бурным развитием соответствующих технологий. Наиболее существенные изменения произошли в последние годы. В основном это связано с развитием компьютерной базы, с появлением и совершенствованием принтеров, выводящих на бумагу изображения с коммерческим качеством и постепенно исключающих из производственного цикла пленки, печатные формы и печатные машины. Оригинал-макет любого издания (то есть, непосредственно предшествующая типографскому воспроизведению форма представления издания на бумаге, пленке, в виде печатных форм) в настоящее время создается с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения.
Подготовка даже небольшого издания предполагает ряд обязательных этапов [5]:
— разработка общего вида издания;
— подготовка текстов, таблиц, рисунков;
— компоновка страниц из подготовленного материала в сочетании с элементами дизайна (верстку издания);
— получение оригинал-макетов на бумаге, пленок, печатных форм, используемых далее в полиграфическом процессе.
7
При наличии подготовленных текстов, таблиц, рисунков, фотографий в этом процессе наиболее сложны форматирование и верстка: распределение материала по страницам, структурное и полиграфическое оформление текста, заголовков, ссылок, рисунков, таблиц, колонтитулов, индексов, оглавления. Для этого в наше время используются программы версг-ки, управляемые человеком с помощью интерфейса, уровень которого зависит от используемой технологической среды ([16], [39]).
Ежегодники должны быть готовы вовремя, представляемые в них данные должны быть актуальными и достоверными, качество полиграфического оформления — современным, технология подготовки — не обременительной. Преобладание сложно структурированного табличного материала, вычисляемого программами, вносит в процесс подготовки ежегодников особую специфику. Основные проблемы при любой технологии подготовки таких изданий — это правильная организация исходных данных, их извлечение, ввод и компоновка в нужном представлении, оптимальное распределение материала по страницам.
Кроме того, при регулярном выпуске ежегодников желательно минимизировать затраты на их воспроизводство. При очередном издании ежегодника часто встает проблема модификации структуры отдельных таблиц и всего издания в целом. Время от времени изменяется электронное представление и объем исходных данных. Это влияет не только на процесс подготовки и ввода данных в таблицы, но и на структуру таблиц. Возможно также изменение издательской среды или требований к полиграфическому оформлению издания.
Анализ всего спектра потребностей и проблем, связанных с подготовкой ежегодников, показая, что астрономические институты нуждаются в единой для всех ежегодников технологии, отделяющей задачу спецификации табличного издания от способа и процесса создания его печатного
8
представления. Основой технологии должна быть система с входным языком, дающим астроному возможность представить свои данные в нужном для научного анализа виде, не прибегая к помощи профессионалов в области программирования и полиграфии. Оригинал-макет издания должен создаваться автоматически. Этой технологии должна быть свойственна простота модификации структуры и представления издания, гибкость приспособления к различному представлению исходных данных, легкость изменения стилевого окружения.
Таким образом, качественное, надежное и оперативное издание астрономических ежегодников может быть гарантировано специализированным программным обеспечением — автоматической системой верстки, исключающей из процесса их подготовки дополнительное программирование на базовых языках, ручную верстку и редактирование. При наличии такой системы задача воспроизводства ежегодника сводится к модификации его описания.
Разработка системы автоматической верстки, соответствующей технологии и методологии позволит минимизировать или даже совсем исключить долю участия профессионалов в области программирования и полиграфии в процессе подготовки табличного издания.
В данной работе представлена система автоматической подготовки табличных изданий, разработанная в Институте прикладной астрономии РАН, описаны ее архитектура, входной язык, основные принципы технологии и методологии подготовки издания с помощью этой системы. В работе представлены наиболее важные алгоритмы, используемые системой в процессе трансляции и генерации, а также основные аспекты реализации. Система также охарактеризована с точки зрения современных тенденций в развитии средств описания и представления информации.
9
Глава 1. Подготовка табличных изданий с автоматически вычисляемым материалом
В этой главе обосновывается необходимость и возможность создания автоматизированной системы подготовки астрономических табличных изданий.
Основную часть любого ежегодника составляют таблицы. Наполняющие их данные вычисляются программами. Назначение этих программ шире, результаты их используются не только для формирования ежегодников. Какие именно данные должны содержаться в конкретной таблице, каковы возможные варианты их сочетания, группирования и представления— все это определяется семантикой таблицы, известной в конечном счете только астроному. Чем меньше этапов передачи этого знания в процессе создания печатной таблицы, тем надежнее его результат.
За рамками этой проблемы есть целый ряд других, рассматриваемых
ниже.
При регулярном выпуске ежегодников время от времени возникает проблема переорганизации процесса его подготовки, так как меняется материальная и техническая база, становятся другими требования к представлению и форме подлежащего типографскому изданию материала. Решение этой проблемы должно быть удовлетворительным по крайней мерс на несколько лет. Для этого необходимо правильно выбрать технологию подготовки оригинал-макета издания. Технология определяет способ подготовки данных и методы их. ввода, возможные варианты оформления и средства верстки, а также допустимые рамки автоматизации процесса подготовки издания. При любой технологии разработка структуры издания и структуры таблиц, выбор способа расположения текстового, табличного и графического материала на страницах издания, ответственность за содержимое ложится на человека.
1.1. Специфика подготовки табличных изданий
Отметим, что проблематика автоматизации подготовки таблиц была достаточно острой в период подготовки изданий с помощью фотонаборных автоматов. В 70-80-е годы внедрение в полиграфию универсальных ЭВМ создало возможности для разработки множества специальных систем программирования фотонабора, автоматизирующих набор текста, формул, таблиц и т.д. ([10]). В то время был произведен всесторонний анализ проблем, связанных с набором и представлением таблиц (например, [3], [26], [37]). Сущность этих проблем осталась неизменной, несмотря на современные компьютерные технологии. Основные идеи управления фотонабором с помощью универсальных языков программирования, вложенные в разработки систем типа [35], [38], интересны до сих пор. Они трансформируются в идею управления средствами современных редакционноиздательских систем.
Рассмотрим наиболее важные проблемы, связанные с современной компьютерной подготовкой табличного издания.
1.1.1. Подготовка и ввод данных
Ручной ввод данных в таблицы при любой технологии формирования оригинал-макета табличного издания неприемлем, так как требует длительного кропотливого труда, неизбежно сопровождаемого ошибками и, как следствие, многократной корректуры. Данные вводятся в таблицы с помощью специальных программ (или макросов).
Данные, необходимые для формирования таблицы, не всегда представляются одним файлом простого текстового формата. Часто информация о параметрах астрономических объектов представляется в виде реляционной базы данных, т.е. в виде совокупности файлов табличной структуры, связанных по ключу (определенному столбцу).
и
- Київ+380960830922