数学表达式一键变图，CMU开发实用工具Penrose，堪称图解界LaTeX 学术资讯

来源：机器之心

「有 A、B 两个集合，A 与 B 相交，C 是 A 与 B 的交集，分别将三个集合命名为 Circles、Diagrams、Venn Diagrams。」给出这样一段描述，你要怎么作图？先画两个相交的圆，然后各自命名？太麻烦了！卡内基梅隆大学开发的一款新工具可以帮你自动生成。

在有些人眼里，数学公式就是一堆数字和符号，但在另一些人看来，这些数字和符号是可以动的，而且极富美感。为什么会有这种差距？那是因为对于后者来说，这些数字和符号的背后是一幅灵动的图，他们可以根据公式约定的规律进行变换，让人感受到数学规律带来的美感。
但问题在于，不是每个人都有这么好的「脑补」能力，能将数学公式自动想象成图。因此，我们需要借助于工具。
说到工具，你可能想到的是 Adobe Illustrator 等广泛使用的画图工具。没错，这些工具确实好用，但未免有点繁琐，你要不断地花时间手动调整坐标等信息。
有没有简单一点的方法呢？类似于「我来说，你来画」那种。卡内基梅隆大学开发的 Penrose 就是这样一款工具。
你只需要描述一些数学关系或输入数学表达式，该软件就能自动帮你画图，从而将抽象的数学公式转化为直观的图，文章开头给出的只是一个简单的例子。如果你不想用圆来表示上述关系，软件还可以帮你换成箭头表示。

不同于普通的图形计算器，你输入的表达式不仅限于基本函数，也可以是来自任何数学领域的复杂关系。
「在设计之初，我们问自己『人们是如何在脑海中将数学公式转换为图像的？』」卡内基梅隆大学计算机科学系博士生 Katherine Ye 表示。「我们系统的秘密武器就是让人们能够很容易地向电脑『解释』这一转换过程，然后将比较困难的作图过程留给计算机。」
为了让计算机理解人类所描述的关系，研究团队还专门开发了一种编程语言：

如上图所示，研究者用自己设计的编程语言表述了几个集合的包含关系，即使没学过这种编程语言的同学也能读懂。根据这些描述可以生成如下图形：

这款软件的名字来源于著名数学家、物理学家罗杰 · 彭罗斯（Roger Penrose）。彭罗斯以善用图表交流复杂的数学和科学思想而闻名。
「想象一下，你从图书馆的书架上拿下一本尘封已久的数学书，将上面的内容输入计算机，然后就能得到一本带插图、更容易理解的新书」，这就是该研究团队的愿景，Penrose 只是迈向这个愿景的第一步。研究人员将在 SIGGRAPH 2020 大会上展示 Penrose。不过，Penrose 目前还处在开发阶段，因此暂时无法上手。

来源：almosthuman2014 机器之心

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzI4MjgzMw==&mid=2650789108&idx=1&sn=c8d1e4ac0451e92ccfdf486995380e26&chksm=871a108ab06d999c3d3b55fc4fcd718dc246647774e445d7af76e346c9075071b7411cf5c86f#rd

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn