scientific-latex-formatter

name	scientific-latex-formatter
description	Markdown 原稿を LaTeX 形式に変換し、ジャーナル指定のテンプレート（.cls/.sty）に 適合するフォーマッティングを行うスキル。数式・図表・引用・相互参照の LaTeX 構文変換、 ジャーナル別スタイル適用、コンパイル可能な .tex ファイル生成を担う。 「LaTeX に変換して」「投稿用 TeX を作って」「ジャーナルフォーマットにして」で発火。
tu_tools	[{"key":"crossref","name":"Crossref","description":"参考文献メタデータ・DOI 解決"}]

Scientific LaTeX Formatter

Markdown 原稿を LaTeX に変換し、ジャーナル指定テンプレートに適合する 投稿用 .tex ファイルを生成するスキル。

When to Use

• Markdown で執筆した原稿を LaTeX 形式に変換するとき
• ジャーナル指定の LaTeX テンプレート（revtex4, elsarticle 等）に合わせるとき
• 数式・図表・参照の LaTeX 構文を正確に生成したいとき
• 投稿用の .tex + .bib + figures/ 一式を準備するとき
• Supplementary Information も LaTeX で整形するとき

Quick Start

1. 変換ワークフロー

Markdown 原稿 (manuscript/manuscript.md)
  ├─ Phase 1: Markdown → LaTeX 基本変換
  │   ├─ セクション見出し (#, ##, ###) → \section, \subsection
  │   ├─ 太字・斜体 → \textbf, \textit
  │   ├─ リスト → \begin{itemize/enumerate}
  │   └─ コードブロック → \begin{lstlisting} or verbatim
  ├─ Phase 2: 学術要素の変換
  │   ├─ 図の埋め込み → \begin{figure}...\includegraphics
  │   ├─ 表 → \begin{table}...\begin{tabular}
  │   ├─ 数式 ($...$, $$...$$) → \( \), \[ \], equation 環境
  │   ├─ 引用 [1], [2-5] → \cite{key1}, \cite{key1,key2,...}
  │   └─ 相互参照 (Figure 1, Table 2) → \ref{fig:1}, \ref{tab:2}
  ├─ Phase 3: ジャーナルテンプレート適用
  │   ├─ documentclass の設定
  │   ├─ タイトル・著者・所属の構造化
  │   ├─ Abstract 環境の適用
  │   └─ 参考文献スタイル (bibliographystyle) の設定
  └─ Phase 4: ファイル出力
      ├─ manuscript/manuscript.tex
      ├─ manuscript/references.bib
      └─ manuscript/figures/ (コピー)

2. ジャーナル別 LaTeX テンプレート

JOURNAL_TEMPLATES = {
    "nature": {
        "documentclass": r"\documentclass{nature}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
            r"\usepackage{natbib}",
        ],
        "bib_style": "naturemag",
        "figure_width": r"0.8\textwidth",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": r"\affiliation{%s}",
    },
    "science": {
        "documentclass": r"\documentclass[12pt]{article}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
            r"\usepackage[numbers,sort&compress]{natbib}",
            r"\usepackage{setspace}",
            r"\doublespacing",
        ],
        "bib_style": "Science",
        "figure_width": r"0.9\textwidth",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": None,
    },
    "acs": {
        "documentclass": r"\documentclass[journal=jacsat,manuscript=article]{achemso}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
        ],
        "bib_style": "achemso",
        "figure_width": r"3.25in",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": r"\affiliation{%s}",
    },
    "ieee": {
        "documentclass": r"\documentclass[conference]{IEEEtran}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
            r"\usepackage{cite}",
        ],
        "bib_style": "IEEEtran",
        "figure_width": r"\columnwidth",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": None,
    },
    "elsevier": {
        "documentclass": r"\documentclass[preprint,12pt]{elsarticle}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
            r"\usepackage{lineno}",
            r"\modulolinenumbers[5]",
        ],
        "bib_style": "elsarticle-num",
        "figure_width": r"\textwidth",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": r"\address{%s}",
    },
    "revtex": {
        "documentclass": r"\documentclass[aps,prl,twocolumn,superscriptaddress]{revtex4-2}",
        "packages": [
            r"\usepackage{graphicx}",
            r"\usepackage{amsmath}",
        ],
        "bib_style": "apsrev4-2",
        "figure_width": r"\columnwidth",
        "abstract_env": "abstract",
        "title_cmd": r"\title{%s}",
        "author_cmd": r"\author{%s}",
        "affiliation_cmd": r"\affiliation{%s}",
    },
}

3. Markdown → LaTeX 変換エンジン

import re
from pathlib import Path


def md_to_latex(md_text, journal_format="elsevier"):
    """
    Markdown テキストを LaTeX に変換する。

    Args:
        md_text: str — Markdown 原稿テキスト
        journal_format: str — ジャーナル形式

    Returns:
        str: LaTeX テキスト
    """
    tex = md_text

    # === セクション見出し ===
    tex = re.sub(r'^### (.+)$', r'\\subsubsection{\1}', tex, flags=re.MULTILINE)
    tex = re.sub(r'^## (.+)$', r'\\subsection{\1}', tex, flags=re.MULTILINE)
    tex = re.sub(r'^# (.+)$', r'\\section{\1}', tex, flags=re.MULTILINE)

    # === インライン書式 ===
    tex = re.sub(r'\*\*\*(.+?)\*\*\*', r'\\textbf{\\textit{\1}}', tex)
    tex = re.sub(r'\*\*(.+?)\*\*', r'\\textbf{\1}', tex)
    tex = re.sub(r'\*(.+?)\*', r'\\textit{\1}', tex)

    # === 数式 ===
    # ディスプレイ数式 $$...$$ → \[ \] (equation 環境にラベルが必要な場合は手動)
    tex = re.sub(r'\$\$(.+?)\$\$', r'\\[\1\\]', tex, flags=re.DOTALL)
    # インライン数式は LaTeX でもそのまま使える ($...$)

    # === 図の埋め込み ===
    tex = _convert_figures(tex, journal_format)

    # === 表の変換 ===
    tex = _convert_tables(tex)

    # === 引用の変換 ===
    # [1] → \cite{ref1}, [1, 2] → \cite{ref1,ref2}, [1-3] → \cite{ref1,ref2,ref3}
    tex = re.sub(r'\[(\d+(?:[-,\s]\d+)*)\]', _convert_citation, tex)

    # === 箇条書きの変換 ===
    tex = _convert_lists(tex)

    # === 特殊文字エスケープ ===
    # & と % はすでに LaTeX 構文で使っている場合があるので慎重に
    tex = tex.replace('&', r'\&')
    tex = tex.replace(, )

     tex


 ():
    
    tmpl = JOURNAL_TEMPLATES.get(journal_format, JOURNAL_TEMPLATES[])
    fig_width = tmpl[]

     ():
        alt_text = m.group()
        img_path = m.group()
        
        img_base = Path(img_path).stem
        
        fig_num = re.search(, alt_text)
        label =   fig_num  

         (
            
            
            
            
            
            
        )

    tex = re.sub(, fig_replacer, tex)
     tex


 ():
    
    lines = tex.split()
    result = []
    in_table = 
    table_lines = []

     line  lines:
         re.(, line.strip()):
              in_table:
                in_table = 
                table_lines = []
            table_lines.append(line.strip())
        :
             in_table:
                result.append(_table_to_latex(table_lines))
                in_table = 
                table_lines = []
            result.append(line)

     in_table:
        result.append(_table_to_latex(table_lines))

     .join(result)


 ():
    
    
    headers = [c.strip()  c  table_lines[].strip().split()]
    n_cols = (headers)
    col_spec =  + .join([] * n_cols) + 

    latex = [
        ,
        ,
        ,
        ,
         + .join(  h  headers) + ,
        ,
    ]

    
     line  table_lines[:]:
        cells = [c.strip()  c  line.strip().split()]
        latex.append( + .join(cells) + )

    latex.extend([
        ,
        ,
        ,
        ,
        ,
    ])

     .join(latex)


 ():
    
    raw = m.group()
    
    nums = []
     part  re.split(, raw):
           part:
            start, end = part.split()
            nums.extend(((start), (end) + ))
        :
            nums.append((part))
    keys = .join(  n  ((nums)))
     


 ():
    
    lines = tex.split()
    result = []
    in_list = 
    list_type = 

     line  lines:
        ul_match = re.(, line)
        ol_match = re.(, line)

         ul_match   in_list:
            in_list = 
            list_type = 
            result.append()
            result.append()
         ul_match  in_list  list_type == :
            result.append()
         ol_match   in_list:
            in_list = 
            list_type = 
            result.append()
            result.append()
         ol_match  in_list  list_type == :
            result.append()
        :
             in_list:
                result.append()
                in_list = 
                list_type = 
            result.append(line)

     in_list:
        result.append()

     .join(result)

4. 完全な .tex ファイル生成

def generate_tex_file(manuscript_path, journal_format="elsevier",
                       title="", authors="", affiliations="",
                       abstract_text="", keywords=None, filepath=None):
    """
    Markdown 原稿から完全な .tex ファイルを生成する。

    Args:
        manuscript_path: Path — 入力 Markdown ファイル
        journal_format: str — ジャーナル形式
        title, authors, affiliations: str — メタデータ
        abstract_text: str — アブストラクト
        keywords: list[str] — キーワード
        filepath: Path — 出力先（デフォルト: manuscript/manuscript.tex）
    """
    from pathlib import Path

    if filepath is None:
        filepath = BASE_DIR / "manuscript" / "manuscript.tex"
    filepath.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

    tmpl = JOURNAL_TEMPLATES.get(journal_format, JOURNAL_TEMPLATES["elsevier"])

    # Markdown 本文を読み込み・変換
    with open(manuscript_path, "r", encoding="utf-8") as f:
        md_text = f.read()

    body_tex = md_to_latex(md_text, journal_format)

    # プリアンブル構築
    preamble = [tmpl["documentclass"]]
    preamble.extend(tmpl["packages"])
    preamble.append("")

    # タイトル・著者
    doc_begin = [r"\begin{document}", ""]
    if title:
        doc_begin.append(tmpl["title_cmd"] % title)
    if authors:
        doc_begin.append(tmpl["author_cmd"] % authors)
    if affiliations and tmpl.get():
        doc_begin.append(tmpl[] % affiliations)
    doc_begin.append()

    
     abstract_text:
        doc_begin.extend([
            ,
            ,
            abstract_text,
            ,
        ])

    
     keywords:
        doc_begin.extend([
            ,
            ,
            .join(keywords),
            ,
        ])

    
    doc_end = [
        ,
        ,
        ,
        ,
        ,
    ]

    
    full_tex = .join(preamble) +  + .join(doc_begin) + 
    full_tex += body_tex + 
    full_tex += .join(doc_end) + 

     (filepath, , encoding=)  f:
        f.write(full_tex)

    ()
     filepath

5. BibTeX ファイル生成

def generate_bib_file(references, filepath=None):
    """
    引用リストから BibTeX ファイルを生成する。

    Args:
        references: list[dict] — 各参照のメタデータ
            [{"key": "ref1", "type": "article", "author": "...",
              "title": "...", "journal": "...", "year": "...", ...}]
        filepath: Path — 出力先（デフォルト: manuscript/references.bib）
    """
    from pathlib import Path

    if filepath is None:
        filepath = BASE_DIR / "manuscript" / "references.bib"
    filepath.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

    content = ""
    for ref in references:
        ref_type = ref.get("type", "article")
        key = ref.get("key", "unknown")
        fields = []

        for field_name in ["author", "title", "journal", "year", "volume",
                            "number", "pages", "doi", "publisher", "booktitle",
                            "url", "note"]:
            if field_name in ref and ref[field_name]:
                fields.append(f"  {field_name} = {{{ref[field_name]}}}")

        content += f"@{ref_type}{{{key},\n"
        content += ",\n".join(fields)
        content += 

     (filepath, , encoding=)  f:
        f.write(content)

    ()
     filepath

6. LaTeX 変換パイプライン統合

def run_latex_pipeline(manuscript_path, journal_format="elsevier",
                        title="", authors="", affiliations="",
                        abstract_text="", keywords=None, references=None):
    """
    Markdown → LaTeX 変換パイプラインを実行する。

    出力ファイル:
        manuscript/manuscript.tex  — メイン LaTeX ファイル
        manuscript/references.bib  — BibTeX 参照データベース
    """
    print("=" * 60)
    print("LaTeX Formatter Pipeline")
    print("=" * 60)

    # Phase 1-3: Markdown → LaTeX 変換 + テンプレート適用
    print("\n[Phase 1-3] Markdown → LaTeX 変換...")
    tex_path = generate_tex_file(
        manuscript_path, journal_format=journal_format,
        title=title, authors=authors, affiliations=affiliations,
        abstract_text=abstract_text, keywords=keywords,
    )

    # Phase 4: BibTeX 生成
    if references:
        print("\n[Phase 4] BibTeX ファイル生成...")
        generate_bib_file(references)

    print("\n" + "=" * 60)
    print("LaTeX 変換完了！")
    print(f"  コンパイル: pdflatex manuscript.tex && bibtex manuscript && pdflatex manuscript.tex × 2")
    print("=" * 60)

    return tex_path

ToolUniverse 連携

TU Key	ツール名	連携内容
crossref	Crossref	参考文献メタデータ・DOI 解決

References

Output Files

ファイル	形式	生成タイミング
manuscript/manuscript.tex	LaTeX メインファイル	変換完了時
manuscript/references.bib	BibTeX 参照データベース	変換完了時

対応ジャーナルテンプレート

テンプレート	documentclass	bib_style
Nature 系	nature	naturemag
Science 系	article (12pt)	Science
ACS 系	achemso	achemso
IEEE 系	IEEEtran	IEEEtran
Elsevier 系	elsarticle	elsarticle-num
APS/PRL 系	revtex4-2	apsrev4-2

参照スキル

スキル	連携
scientific-academic-writing	入力: manuscript/manuscript.md (Markdown 原稿)
scientific-supplementary-generator	SI の LaTeX 変換にも対応
scientific-citation-checker	引用キーの整合性を検証後に BibTeX 生成
scientific-publication-figures	figures/ の図パスを \includegraphics に変換