Microsoft hat am 14. August ein Mathematik Addin für Word und OneNote veröffentlicht. Mit diesem Addin lassen sich mathematische Berechnungen bequem in Word oder OneNote durchführen. Dies beinhaltet Standardfunktionen, wie beispielsweise Logarithmen oder Trigonometrie Funktionen, und komplexere Funktionen, wie Intergrale oder statistische Funktionen. Zudem lassen sich mit dem Tool grafische Darstellungen erstellen. Momentan ist das Addin zwar nur in Englisch verfügbar, jedoch so einfach gehalten, dass verhältnismäßig geringe Englischkenntnisse notwendig sind.
Nach dem Download kann die Installationsroutine über die ausführbare Datei „MASetup.exe“ gestartet werden. Der Willkommensseite zum Setup folgen eine Seite zum Akzeptieren der Lizenzbestimmungen und eine Seite zur Angabe des Installationspfades.
Die Installation verlief auf meinem Rechner (Windows 7, Office 2003 & 2007 MUI und Office 2010 Deutsch) problemlos. Dass Addin nutzt übrigens DirectX zum Rendern von Grafiken, weshalb nach der Installation des Addins auf meinem Rechner zusätzlich eine Versionsüberprüfung der installierten DirectX Komponenten durchgeführt wurde.
Als Voraussetzungen werden auf der Downloadseite ein die Windows Betriebssysteme Windows XP SP3, Windows Vista SP2, Windows 7, Windows Server 2003 SP2, Windows Server 2008 SP2 oder Windows Server 2008 R2 genannt. Zudem sollte das .NET Framework 3.5 SP1 installiert sein. Das Addin läuft in Word 2007, Word 2010 und OneNote 2010.
Nach dem nächsten Start einer der vorgesehenen Anwendungen, wie beispielsweise Word 2010, stellt das Addin den neuen Reiter „Mathematics“ im Menüband zur Verfügung. Gegebenenfalls werden Sie einmalig gefragt, die Ausführung des Addins zu erlauben.
Über die Schaltfläche „Help“ kann die integrierte Hilfe zur Anwendung aufgerufen werden, die übrigens recht ausführlich ist und einige Anleitungen zum Tool bietet.
Um eine Berechnung durchzuführen, muss zunächst eine mathematische Formel eingefügt werden. Die Schaltfläche „Equation“ ist ein Abbild der in Word enthalten Schaltfläche „Formel“, die im Reiter „Einfügen“ zu finden ist. Das Addin merkt, ob die Formel über den Standardweg eingefügt wurde.
An dieser Stelle kurz der Hinweis zu meinem Artikel „Mathematische Formeln in Office im Linearmodus erstellen“, wo beschrieben wird, wie der Linearmodus zum Erstellen von Formeln bzw. mathematischen Gleichungen in Word genutzt werden kann. Der Linearmodus dürfte insbesondere für „Vielschreiber“ interessant sein und nutzt eine ähnliche Syntax wie Latex.
Zum Ausprobieren der Funktionen des Addins habe ich mir die Gauß-Verteilung bzw. Normal-Verteilung aus dem Bereich der Wahrscheinlichkeitstheorie herausgesucht. Einerseits ist die Funktion nicht zu einfach (ein bisschen herausfordern wollte ich das Addin schon) und andererseits dürfte die „Gaußsche Glockenkurve“ relativ gut bekannt sein. So nebenbei, erinnern Sie sich? Auf dem 10 D-Mark Schein war Carl Friedrich Gauß inklusive der Glockenkurve abgebildet.
Eine, meines Erachtens, sehr schöne und verständliche Erläuterung zur Gauß-Verteilung habe ich auf einer Website der Stadt Göttingen gefunden. Der Artikel unter der Rubrik „Gauß kniffelig“ enthält auch einen Online Rechner zum direkten Ausprobieren der Verteilung.
In dem Beispiel geht es darum 10 Münzen zu werfen, die auf der Vorderseite mit „0“ und auf der Rückseite mit „1“ beschriftet sind. Nach jedem Wurf werden die Werte aller Münzen addiert; wenn beispielsweise bei 4 Münzen nach dem Wurf die Rückseite oben liegt, notieren wir als Summe „4“. Wenn nun die Würfe und das Addieren der Einzelwerte sehr oft wiederholt werden, wird man feststellen, dass häufiger Summen wie „4“, „5“ oder „6“ vorkommen als „0“, „1“, „9“ oder „10“.
Die Verteilung der Summen pro Wurf kann mathematisch abgebildet werden und in Form einer „Wahrscheinlichkeitsdichte“ f(x) visualisiert werden.
Wenn wir diese Formel in eine vereinfachte Form überführen, indem wir annehmen, dass µ=0 und sigma=1 sind, erhalten die Dichtefunktion für eine Standardnormalverteilung:
Sobald das Addin die Gleichung berechnen bzw. ein Kurvendiagramm erzeugen kann, werden die entsprechenden Punkte im Ribbon freigeschaltet. Damit das Erstellen der Kurven hier jedoch funktioniert, sollte der Funktionsname „f(x)“ durch einen einfacheren, wie beispielsweise „y“ ersetzt werden. Ansonsten nimmt das Addin an, dass es sich bei „f“ und „x“ um zwei verschiedene Parameter handelt. Nach dem Anklicken der Formel, steht in unserem Beispiel unter dem Punkt „Graph“ der Menüpunkt „Plot in 2D“ zur Verfügung. Der Aufruf erzeugt ein neues Fenster, wie in folgender Abbildung zu sehen.
Im Fenster sind am linken Rand ein paar Optionen vorhanden, um beispielsweise die Grafik zu skalieren oder die Achsen ein- und auszublenden. Richtig cool finde ich die Funktion „Trace“, die ein Fenster einblendet, welches der Kurve entlang läuft und die x- und y-Werte anzeigt. Über die Schaltfläche „Insert“ kann die Grafik direkt in Form eines Inhaltssteuerelementes in das Dokument eingefügt werden. Diese Grafik kann auch nachträglich verändert werden, indem das Element angeklickt wird und im Mathematics Ribbon im Menü „Graph“ der Punkt „Edit graph“ ausgewählt wird. Alternativ kann die Grafik auch im PNG-Format abgespeichert werden.
Als nächstes habe ich die Fähigkeiten des Addins zur Erstellung von 3-D Grafiken ausprobiert. Arndt Brünner, der eine sehr umfangreiche Website zu Mathematik und Co. Betreibt, stellt einige Beispielfunktionen zur Verfügung. Um schöne 3-D Effekte zu erhalten bieten sich häufig die Verwendung von Trigonometrie Funktionen an, Beispiel:
Und nun das Ergebnis vom Addin, erstellt über „Graph – Plot in 3D“:
Die Grafik last sich mit der Maus beliebig – animiert wohlgemerkt! – drehen und skalieren. Zudem können andere Wertbereiche gewählt werden und der Effekt direkt beobachtet werden. Der letzte Punkt, den ich ausprobiert habe, ist das Auflösen und Berechnen einer Gleichung. Hier habe ich eine einfache Polynomfunktion verwendet:
Wenn „Solve – Solve for x“ im Menu „Compute“ oder der Vorgang über einen Rechtsklick auf die Formel und Auswahl der Funktion im Kontextmenü durchgeführt wird, erhalten wir als Lösung der Gleichung folgende zwei Möglichkeiten:
Während meiner Tests funktioniere das Auflösen einer Gleichung nicht immer; ab und zu erschien eine Meldung, dass die Gleichung zu komplex ist. Das Addin bietet eine ganze Reihe weiterer Funktionen; die alle hier im Rahmen dieses Artikels zu testen und zu beschreiben, würde dann doch den Rahmen deutlich sprengen. Ausprobiert hatte ich noch die Funktionen zum Integrieren und Differenzieren, die in meinen Tests ohne Probleme liefen; bis, wie gesagt, die Ausnahme auf Grund einer zu hohen Komplexität der Formel.
Alles in allem finde ich das Tool sehr gelungen; besonders die Grafikfunktionen gefallen mir sehr gut. Einen kleinen Wunsch hätte ich jedoch, nämlich, dass die Farben direkt in dem Addin eingestellt werden könnten. Falls die Grafik in das Dokument eingefügt wird, stehen, zu mindestens in Word 2010, jedoch auch die Tools zur Bildbearbeitung zur Verfügung, die eine einfache Änderung der Farben ermöglichen.
Hi, bekomme leider das Math Addin nicht geladen. Es wird die Programmier-Unterstützung für office verlangt.