18.11.2020 14:36
WhiteBlackGoose 11 5200 Источник
Несколько месяцев назад Microsoft рассказали о Jupyter в .NET. Но активности по этому топику очень мало, а ведь тема очень интересная. Но что такое прикольное придумать? Я решил сделать удобный вывод класса Entity из библиотеки символьной алгебры:



Выглядит круче, чем в питоне. Делается просто, доставляет массу удовольствия. Приглашаю под кат!

О Jupyter


Это что-то вроде IDE для создания интерактивных блокнотиков. Вместо того, что бы в привычных средах запускать весь код сразу, здесь вы запускаете его по кускам, сохраняя состояния переменных. Очень удобно для исследований и простых скриптов «чего-нибудь подсчитать».

О dotnet/interactive


Этот проект как раз позволяет встроить дотнет в юпитер. То есть вы буквально можете написать

И получать результаты работы кода прямо вот сразу.

Причем некоторые фишки работают из коробки


Об AngouriMath


Это относительно небольшая библиотека символьной алгебры для .NET для работы с математическими выражениями. Разумеется, с математическими выражениями можно работать в одну строку, но это не всегда удобно/красиво.

Все математические выражения так или иначе наследуются от класса Entity, который имеет метод Latexise, возвращающий строку. Поэтому остается всего лишь его отрендерить.

Встраиваем латех


У нас есть возможность зарегистрировать собственный вывод для наших типов, что я и делаю:

let magic() =
    let register (value : ILatexiseable) = $@"
            <script src='https://polyfill.io/v3/polyfill.min.js?features=es6'></script>
            <script id='MathJax-script' async src='https://cdn.jsdelivr.net/npm/mathjax@3/es5/tex-mml-chtml.js'></script>
            \[{value.Latexise()}\]
            "

    Formatter.Register<ILatexiseable>(register, "text/html")

(хабр почему-то не поддерживает F#)

То есть мы просто регистрируем, что тип ILatexiseable должен выводиться в html-формате, а сам код будет генерироваться нашей функцией. Для рендеринга я взял MathJax, хотя наверное имеет смысл кешировать js-скрипт, но это для будущих обновлений.

Ну и собственно все, теперь все выражения, унаследованные от этого интерфейса, будут красиво рендериться. Вот как это выглядит в C#:



Что именно тут происходит?
1. В первом блоке мы вызываем extension-метод ToEntity(), который парсит выражение
2. Во втором блоке мы создаем систему уравнений и сразу ее выводим
3. В третьем создается матрица и сразу выводится


Так как юпитер предзназначен для небольших участков кода, которые не обязаны следовать каким-то проектным требованиям, F# подходит лучше для этого. Поэтому, как это понятно из скриншота в начале статьи, он тоже поддерживается. Для примера, так выглядит решение школьного уравнения:



Дальнейшие планы


Я — очень большой любитель .NET-а, но я также очень люблю Jupyter. Поэтому Interactive меня очень порадовал, и я поспешил сделать поддержку Interactive для AngouriMath для вывода выражений в LaTeX. Но дальше — интереснее. Я думаю сделать что-то типа Entity.Plot(), который выводил бы сразу график функции. Для простых use-кейсов очень нужна штука, мне кажется.

Если хочется попробовать не устанавливая ничего из необходимого, вы можете потыкаться тут: (аларм: почему-то долго грузится, придется подождать)

Спасибо за внимание! Такая вот короткая заметка.

Ссылки


1. Jupyter — удобная браузерная среда для интерактивного программирования
2. .NET Interactive — та самая гениальная вещь, благодаря которой можно использовать дотнет в юпитере
3. AngouriMath — математическая библиотека, для которой я написал оболочку для латеха
4. MyBinder — демка для ленивых