LyX – LaTeX-Dokumente mit Formeln einfach und intuitiv

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Dieser Beitrag gehört zur Serie „Hilfsmittel für Mathe, Physik & Co“.

Neulich habe ich schon über das kostenlose Textsatzsystem LaTeX geschrieben, das auch für Texte mit vielen Formeln sehr gut geeignet ist. Allerdings ist LaTeX am Anfang nicht ganz einfach zu verstehen und erfordert deshalb einige Einarbeitungszeit. Den praktisch identischen Funktionsumfang bei einfacherer Bedienung bietet aber auch LyX

LyX-Benutzeroberfläche

Es besitzt eine grafische Oberfläche und zeigt auch Formeln direkt so an, wie sie hinterher im Dokument zu sehen sind. Zur Ausgabe der Dokumente verwendet es dann LaTeX. Es gibt zwar (eher selten gebrauchte) Funktionen in LaTeX, die LyX nicht direkt in der grafischen Oberfläche unterstützt, aber dafür lässt sich an jeder beliebigen Stelle im Dokument eigener LaTeX-Code verwenden. Zusätzlich zur grafischen Oberfläche bietet das Programm noch einige weitere Vorteile gegenüber der Verwendung von LaTeX mit einem einfachen Text-Editor.

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Jetzt neu bei kapslog.de: Sieht noch anders aus

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Vielleicht haben es manche schon gesehen: Hier bei kapslog.de hat sich Einiges verändert. Am auffälligsten ist sicher das neue Design, mit einem Stück Mandelbrotmenge als Hintergrund (ich habe das aktuelle WordPress-Standard-Theme genommen und leicht angepasst). Nebenbei habe ich noch die Schreibweise von „Kap’s! Log“ auf „kapslog“ umgestellt, nachdem die alte Schreibweise ohne Buchstabieren von Sonderzeichen mündlich kaum zu kommunizieren war. Außerdem habe ich ja schon vor ein paar Tagen angekündigt, den FeedBurner-Feed abzuschalten und den RSS-Feed wieder direkt auszuliefern – bis ungefähr Ende April funktioniert der FeedBurner-Feed noch als Umleitung zu meinem eigentlichen Feed, anschließend wird Google in wahrscheinlich durch eine würdige Fehlermeldung ersetzen. Ebenfalls schon angekündigt war der Umzug des Blogs von kapslog.de auf die Subdomain www.kapslog.de.

Für mich der größte Aufwand war die Umstellung des Hosters. Da ich langfristig auch Inhalte veröffentlichen möchte, die serverseitig nicht in PHP programmiert sind, läuft kapslog.de jetzt bei einem anderen Anbieter auf einem eigenen virtuellen Server – wobei letzterer sich ziemlich langweilt, weil er wahrscheinlich auch die hundertfache Besucherzahl noch locker ertragen würde, woran sich vorletzterer kaum stören dürfte.

PS: Ein kleiner Hinweis noch: Im Prinzip müsste jetzt alles wieder mindestens so gut funktionieren wie vor der Umstellung, wer irgendwo ein Problem feststellt kann sich gerne melden.

PPS: Nein, mit „demnächst auch inhaltlich wieder was bewegen“ war das hier nicht gemeint. Aber es kommt wieder was! Wer sich langweilt, kann sich übrigens die neue (seit Januar oder so umgebaute) Website des Bundeswettbewerbs Mathematik anschauen, ich kenn die jetzt vom Korrigieren meiner alten Links schon fast auswendig.

Umstellung des RSS-Feeds und weitere Änderungen

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Wer meinen RSS-Feed abonniert hat, sollte die URL des Feeds überprüfen. Bisher wurde der Feed indirekt über FeedBurner ausgeliefert. Daher wurden Anfragen an http://www.kapslog.de/wissen/feed/ nach http://feeds.feedburner.com/KapsLog weitergeleitet. In Zukunft (voraussichtlich in ungefähr einem Monat) wird die FeedBurner-Variante nicht mehr funktionieren. Wer also sicherstellen will, auch in Zukunft per RSS-Feed über meine Blogposts auf den Laufenden gehalten zu werden, sollte dafür sorgen, dass der Feed direkt von http://www.kapslog.de/wissen/feed/ abgerufen wird. Und wer genug von mir hat, hat jetzt die umständliche aber einmalige Chance, zusammen mit dem FeedBurner-Feed auszusteigen (Adresse siehe oben).

Eine weitere, für den Besucher eher unauffällige Änderung, ist, dass jetzt Anfragen an kapslog.de/wissen/ nach www.kapslog.de/wissen/ umgeleitet werden (bisher war es genau andersherum). Wer also Langeweile und Links auf meine Seite hat, kann seine Links anpassen. Die alten sollten allerdings noch ziemlich lange weitergeleitet werden.

Neben diesen Änderungen werde ich vermutlich in der nächsten Zeit am Kap’s! Log (in Zukunft vielleicht auch einfach nur noch „kapslog“) technisch einiges ändern, manches davon wird sich sicher auch auf den sichtbaren Teil dieses Blogs auswirken. Wenn also vorübergehend irgendetwas nicht richtig funktioniert, dann könnte das mit meinen Umbauarbeiten zusammenhängen. Wer das Gefühl hat, das ich beim Umbau irgendetwas falsch gemacht habe, darf sich gerne irgendwie melden (hier in den Kommentaren zum Beispiel – falls die Kommentarfunktion meine Fehler überlebt hat).

PS: Bevor ich ‘s ganz vergesse: Natürlich soll sich hier demnächst auch inhaltlich wieder was bewegen.

Im Dezember: Bundeswettbewerb Mathematik 2012 und Mathekalender

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Für alle, die sich ein bisschen für Mathematik interessieren, stehen im Dezember wieder zwei Angebote bereit, bei denen man sich mit anderen messen oder einfach ein bisschen für sich knobeln kann: Der Bundeswettbewerb Mathematik 2012 und der Mathekalender.

Mathekalender

Dieser Wettbewerb ist eine Art Adventskalender mit Mathematik-Aufgaben und richtet sich an Schüler ab der 11. Klasse und Erwachsene. Es wird auf der Website allerdings noch auf andere mathematische Adventskalender hingewiesen, die, in vier Abschnitte unterteilt, den Altersbereich von der ersten bis zur neunten Klasse abdecken (der für die erste und zweite Klassenstufe wird zwar nicht erwähnt, ist aber hinter dem Link für die dritte und vierte Klasse ebenfalls zu finden).

Im Mathekalender gibt es wie gehabt jeden Abend eine Aufgabe, bei der man dann eine Lösung auswählen muss. Die Schwierigkeit der Aufgaben und der zur Lösung nötige Aufwand schwankt erfahrungsgemäß etwas. Das heißt, es dürfte fast jeder die eine oder andere Aufgabe hinbekommen, während es schwierig werden dürfte, alle Aufgaben fehlerfrei zu lösen. Falls es Verständnisfragen bei den Aufgaben gibt – und das kommt nach meinen Erfahrungen durchaus gelegentlich vor – kann man diese im zugehörigen Forum stellen. Dort findet man nach kurzer Zeit dann oft entsprechende Klarstellungen der Organisatoren. Nach dem 24. Dezember werden dann die Lösungen bekannt gegeben. Zu gewinnen gibt es hier verschiedenste Preise in diversen Kategorien, mal für einzelne Aufgaben, mal für das Gesamtergebnis … Details gibt es auf der Website.

Dieser mathematische Adventskalender und alle nötigen Information finden sich hier.

Bundeswettbewerb Mathematik 2012

Der Bundeswettbewerb Mathematik ist vielleicht manchen meiner Leser schon bekannt. Gedacht ist er im Wesentlichen für Oberstufenschüler. Sobald die Aufgaben zugänglich sind, kann sich aber natürlich jeder daran versuchen und seine Ergebnisse später selbst mit den Lösungen vergleichen, die nach Abschluss des ersten Runde veröffentlicht werden. Im Gegensatz zum letzten Jahr gibt es zum diesjährigen Bundeswettbewerb Mathematik schon seit einiger Zeit Vorab-Informationen auf der Website des Wettbewerbs, deshalb gebe ich dieses Jahr im Gegensatz zum letzten Jahr keine ausführliche Prognose über den Ablauf des Wettbewerbs ab. Im Internet sind die Aufgaben im Moment noch nicht verfügbar, das wird sich aber wohl in den nächsten Tagen bis Wochen noch ändern jetzt auch schon verfügbar. Wer sich nach der dritten Runde tatsächlich zu den Bundessiegern zählen darf, wird in der Regel als Stipendiat in die Studienstiftung des deutschen Volkes aufgenommen. Die Tatsache, bei einem bekannten Wettbewerb mit deutlich über tausend Teilnehmern unter den Gewinnern zu sein, dürfte aber auch schon etwas wert sein.

Ich wünsche viel Spaß beim Knobeln und eine schöne Adventszeit!

Programmierwettbewerbe bei Infinite Search Space

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Vor einer Weile habe ich über die „Al Zimmermann’s Programming Contests“ geschrieben, bei denen jeder Interessierte möglichst gute Lösungen zu einer bestimmten Aufgabe eingeben konnte – es war im Prinzip völlig egal wie man auf die Lösungen kam, in der Praxis war es allerdings ohne Computer unmöglich, brauchbare Ergebnisse zu erzielen. Nachdem die Website dieses Wettbewerbs seit geraumer Zeit nur noch Fehlermeldungen liefert, bin ich neulich in einem Blog auf eine neue Website gestoßen, die einen Wettbewerb nach dem gleichen Muster durchführt: Infinite Search Space.

Prinzip

Ein Wettbewerb besteht aus einer Reihe von sehr ähnlichen Problemen (die sich zum Beispiel nur durch einen gegebenen ganzzahligen Wert unterscheiden). Für jede Teilaufgabe kann man eine Lösung eingeben (und auch jederzeit eine bessere nachreichen). Der Wettbewerb ist so konstruiert, dass sich die Lösung relativ einfach überprüfen und bewerten lässt. Für jede Teilaufgabe bekommt derjenige, der die beste Lösung gefunden hat, einen Punkt und diejenigen, die eine weniger gute Lösung haben, entsprechend Teilpunkte. Man kann jederzeit seinen eigenen Punktestand für die Teilaufgaben einsehen, außerdem wird noch die Gesamtpunktzahl ermittelt und danach ein Ranking aller Teilnehmer erstellt, das man ebenfalls einsehen kann.

Im Gegensatz zu den „Al Zimmermann’s Programming Contests“ gibt es bei diesem Wettbewerb (bisher) allerdings nicht viel zu gewinnen.

Der aktuelle Wettbewerb „Orchard Planting“

Zurzeit befasst sich der Wettbewerb mit einer Variante des „Orchard-planting problem“ (beschrieben unter anderem in der englischen Wikipedia) mit vier Bäumen pro Reihe: Es geht hierbei darum auf einer Ebene (Obstgarten, engl. „Orchard“) n Punkte (Bäume) so unterzubringen, dass es möglichst viele Geraden gibt, auf denen sich genau vier Bäume befinden, aber auf keiner Gerade mehr als vier Bäume liegen.

Auf der Website muss dabei für jedes der 50 Teilprobleme (das heißt für jede Anzahl Bäume n von 11 bis 60) eine Liste mit den (ganzzahligen) Koordinaten der Bäume im Garten abgegeben werden, und die Website ermittelt selbst, ob die Lösung gültig ist und wie viele Geraden mit vier Bäumen es darin gibt. Nach der Anzahl der Geraden mit vier Bäumen bemisst sich dann auch die Punktzahl für das Teilproblem: Wenn für das Teilproblem mit 11 Bäumen die maximal abgegebene Anzahl an Geraden mit vier Bäumen bei sechs liegt, bekommt man beispielsweise einen halben Punkt, wenn man wenn man eine Lösung mit drei Geraden auf denen vier Bäumen liegen eingegeben hat. Wenn man für alle Teilaufgaben die beste Lösung hat, kommt man demzufolge auf die Maximalpunktzahl von 50 Punkten (hat im Moment niemand).

Los geht’s!

Wer also Lust hat, in einer Programmiersprache seiner Wahl ein bisschen mit Teilnehmern aus aller Welt um die Wette zu programmieren oder schon seit längerem auf der Suche nach einer Alternative zum „Al Zimmermann’s Programming Contests“ ist, kann sich die offizielle Aufgabenstellung zum „Orchard Planting“-Wettbewerb anschauen und loslegen.

Formeln schön und effizient: Aufsätze und Referate mit LaTeX

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Dieser Beitrag ist der erste aus der lange versprochenen Serie „Hilfsmittel für Mathe, Physik & Co“. Edit: Dort gibt es auch einen Beitrag über eine grafische Benutzeroberfläche für LaTeX.

Wer schon einmal viele Formeln in einem Textdokument verwenden wollte (oder vielleicht auch musste) hat wahrscheinlich die Erfahrung gemacht, dass die Formeleditoren von normalen Office-Programmen nicht besonders praktisch zu bedienen sind und das Ergebnis oft ausgesprochen mittelmäßig aussieht.

Eine gute Alternative zu diesen Office-Programmen ist LaTeX (Einer Erweiterung von TeX). In vielen wissenschaftlichen Bereichen, inbesondere in der Mathematik, ist LaTeX das Standardsystem zum Textsatz, sei es für Präsentationen, Hausaufgaben oder wissenschaftliche Publikationen. Eine Stärke dieses Systems ist die Erweiterbarkeit. So gibt es beispielsweise Module für Notensatz, chemische Formeln, pdf-Formulare, verschiedenste Stuktogramme, optimierte Darstellung von Quellcode und vieles mehr. Außerdem ist LaTeX dafür bekannt, dass es ohne viele Korrekturen des Nutzers Dokumente erstellt, die gut lesbar sind und alle wichtigen Regeln der Typografie einhalten.

Allerdings funktioniert LaTeX nicht nach dem WYSIWYG-Prinzip, das heißt der Nutzer schreibt zunächst von Hand LaTeX-Quellcode in eine Textdatei, die dann von LaTeX umgewandelt wird (oft in .pdf-Dateien, es sind aber auch viele andere Ausgabeformate wie zum Beispiel HTML-Seiten möglich). Das Lernen der LaTeX-Syntax kostet erst einmal etwas Zeit, wobei es im Internet viele gute Tutorials (oft auch auf den Seiten von Universitäten) gibt. Eine gute Einführung und Vorlagen für eigene Dokumente (Briefe, Diplomarbeiten …) gibt es unter anderem hier beim Mathematik-Online-Projekt der Universitäten Stuttgart und Ulm. Wenn man einmal eine Funktion nicht kennt, dann findet man über Google in der Regel sehr schnell Hilfe zu entsprechenden Funktionen. Eine gute Übersicht über wichtige Befehle für den Formelsatz gibt es auch in der Wikipedia, die selbst für die Darstellung größerer Formeln LaTeX verwendet. Und wenn man die Syntax einmal beherrscht gehen gerade Formeln sehr viel schneller, als wenn man sie in einem Formeleditor mühsam zusammen klicken muss.

Einen Überblick über verschiedene Verwendungsmöglichkeiten von LaTeX gibt es auch in der englischen Präsentation LaTeX: More Than Just Academic Papers and Theses.

LaTeX ist kostenlose Open-Source-Software und damit auch kostenlos für alle wichtigen Desktop-Betriebssysteme (und nicht nur für die) verfügbar. Für Windows empfiehlt sich beispielsweise MiKTeX, für Linux empfehle ich die Suche im jeweiligen Paketmanager oder bei der Suchmaschine des Vertrauens. Wer einfach nur ein bisschen mit den Mathe-Funktionen von LaTeX spielen möchte, findet im Internet auch diverse Seiten, auf denen man selbst LaTeX-Code eingeben kann, der dann als gerendertes Bild wieder ausgegeben wird – zum Beispiel hier.

Lösungen zum Bundeswettbewerb Mathematik 2011 verfügbar

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Ich habe gerade gesehen, dass die Lösungen zur 1. Runde des Bundeswettbewerbs Mathematik 2011 jetzt online sind. Bevor ich jetzt wieder absatzweise belanglose Kommentare dazu abgebe aber erst einmal der Link (ist noch eine vorläufige Fassung). Ich glaube zu wissen, dass ein gewisser Teil meiner Leser da schon drauf gewartet hat.

So, dann kann ‘s losgehen:

Aufgabe 1

Ja, gut. Die Lösung halt. Beziehungsweise mehrere Varianten, sonst sähe die Seite auch sehr leer aus. Böse Mathematiker hätten einfach „trivial“ hingeschrieben.

Aufgabe 2

Die Lösung der zweiten Aufgabe ist (oder wäre) wohl schon mit etwas mehr Arbeit verbunden gewesen. Wer schon einmal ein bisschen Kombinatorik gemacht hat, sollte sie aber hinbekommen haben. Nett ist, dass in der Lösung noch darauf hingewiesen wird, dass interessantes Wissen zu so genannten „Zeckendorf-Sequenzen“ googlebar ist (vielleicht ist mit „Stichwort“ auch „Fibonaccifolgen“ gemeint, aber das klingt irgendwie bekannter und damit weniger aufregend). Interessant ist, dass unter dem (spannenderen ;-) ) Stichwort im Moment bei Google Einträge von genau vier (paarweise verschiedenen) Domains auftreten (vorausgesetzt man setzt es in Anführungszeichen). Und einer dieser Treffer ist – Überraschung – das Lösungsblatt des diesjährigen Bundeswettbewerbs Mathematik. Ich glaube allerdings, dass bald ein neuer Treffer dazu kommt, woran ich dann auch selbst nicht ganz unschuldig bin. Nur hat der Autor des neuen Treffers dann garantiert überhaupt keine Ahnung von „Zeckendorf-Sequenzen“.

Aufgabe 3

Die erste Lösungsmöglichkeit der Geometrie-Aufgabe zeigt, dass man dieses geometrische Problem relativ einfach in ein lineares Gleichungssystem umwandeln konnte, und der Rest dann nur noch ein wenig Rechnerei war. Die „Variante 2“ könnte man wieder als Hinweis auf ein interessantes mathematisches Themengebiet lesen. Mich würde es jedenfalls wundern, wenn Determinanten von Matrizen in irgend einem deutschen Bundesland Schulstoff wären. Ein Fehler ist die Beschäftigung mit diesen Dingern aber sicher nicht, es dürfte kaum einen naturwissenschaftlich-technischen Studenten geben, der um Lineare Algebra längerfristig herum kommt ohne exmatrikuliert zu werden.

Aufgabe 4

Zur letzten Aufgabe fällt mir gerade auch nicht viel ein. „Auch“, weil die Lösungsmöglichkeiten in der Lösung nur zwei Seiten einnehmen (im Vergleich zu beispielsweise fünf Seiten für Aufgabe zwei).

So, das war ‘s dann vermutlich wieder von mir was Beiträge zum Bundeswettbewerb Mathematik 2011 angeht. Der Bundeswettbewerb Mathematik 2012 wird bestimmt wieder Ende des Jahres starten, und wenn ich bis dahin noch blogge, werde ich wahrscheinlich auch wieder meinen Senf dazu geben. Ein paar Anregungen, mit was sich Schüler in der Zwischenzeit beschäftigen können, finden sich ja auch schon in den Lösungen dieses Wettbewerbs ;-) . Viel Spaß …

2 Jahre Kap’s! Log

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Kap’s! Log gibt es jetzt seit genau zwei Jahren, am 30. April 2009 habe ich die Domain kapslog.de registriert, WordPress eingerichtet und den ersten Beitrag verfasst. Auch wenn ich weiß, dass es mal wieder Zeit für thematisch passenden Inhalt wäre, schreibe ich heute erst einmal ein bisschen ‘was über die Technik und meine Erfahrungen mit dem Blog. Ich habe aber schon etwas in Vorbereitung für die nächste Zeit.

Die Technik

Als CMS läuft in meinem Webspace WordPress. Und es läuft tatsächlich, ohne jemals irgendwelche Probleme gemacht zu haben. Gelegentliche Updates brauchen kaum mehr als einen Klick im Adminbereich. PHP-Kenntnisse sind kaum nötig und es gibt für alles ein Plugin, auch wenn ich damit relativ sparsam umgehe, um nicht mehr Sicherheitslücken als nötig zu riskieren.

Das Theme ist K2 mit einem etwas abgewandelten CSS-Stylesheet. K2 hat den Vorteil, dass es von sich aus eine ganze Reihe an Optionen mitbringt und angepasste Styles von vornherein vorgesehen sind. Dass mein Blog trotzdem nicht besonders toll und modern aussieht liegt im Wesentlichen daran, dass die Seite von Anfang an mehr als technisch-inhaltliches Experiment denn als visuell ansprechende Repräsentationswebsite angelegt war.

Weil mich interessiert, ob das was von mir hier geschrieben wird auch jemand liest (beziehungsweise wenigstens im Browser geladen wird), verwende ich mittlerweile Piwik, das mit Rücksicht auf den Datenschutz so eingestellt ist, dass es keine vollständigen IP-Adressen erfasst.

Was Struktur und Technik des Blogs angeht, habe ich inzwischen auch noch einige Ideen für Verbesserungen (fürs Design sowieso). Ob beziehungsweise wann ich mir die Mühe mache, diese tatsächlich umzusetzen kann ich im Moment aber noch nicht sagen.

Erfahrungen

Der Großteil meiner Besucher kommt über Suchmaschinen (fast ausschließlich Google) auf diese Seite. Vernünftige Platzierungen für relevante Suchanfragen haben bei Google allerdings nur eine handvoll meiner Artikel. Und davon sind einige nur saisonal interessant, sodass ich langfristig massive Schwankungen bei den Besucherzahlen habe. Gerade die Optimierung von Beiträgen für Suchmaschinen (SEO) ist meiner Meinung nach ein wirklich spannendes Thema und bringt immer wieder kleinere Überraschungen.

Was Kommentare angeht, passiert hier eigentlich nicht allzu viel (abgesehen von einigen hundert Spamkommentaren pro Monat). Und die Kommentare die kommen, sind von sehr unterschiedlicher Qualität. Darüber hatte ich mich aber schon an anderer Stelle ausgelassen (dort gibt es auch noch einen kleinen Einblick in meine Statistiken).

Chronik

Hier ist noch mal eine kleine Auflistung einiger (eher technischer) Ereignisse zu diesem Blog in den letzten beiden Jahren:

  • 30. 4.2009: Anmeldung der Domain kapslog.de. Noch am selben Tag wurde WordPress aufgespielt und der erste Artikel verfasst. Ungefähr eineinhalb Wochen später sah das Blog dann folgendermaßen aus:
Der erste Screenshot dieses Blogs

Der erste Screenshot dieses Blogs

  • 18.5.2009: Während Google mich praktisch sofort in den Index genommen hatte, ist kapslog.de jetzt erst bei Yahoo gelistet (trotz frühzeitiger Eingabe in das entsprechende URL-Übermittlungsfenster bei Yahoo).
  • 21.5.2009: Google beginnt mich zu mögen – jedenfalls kommen jetzt regelmäßig (öfter als täglich) Besucher auf meine Seite. Der Yahoo Site-Explorer zeigt unterdessen erste Inlinks an.
  • 25.5.2009: Auch wenn mich Google doch noch nicht so sehr mag, habe ich jetzt wenigstens ein Problem mit meiner Besucherstatistik in den Griff bekommen und an den Feed(-burner)-Einstellungen ein wenig optimiert.
  • 8.1.2010: Nach einiger Zeit ohne Analyse-Software verwende ich Piwik
  • 6.2.2010: Alle Blog-Posts werden automatisch auf Twitter verlinkt
  • 6.2.2010: kapslog.de/wissen an Wikio.com [Edit: mittlerweile ebuzzing.de] übermittelt
  • Seit Anfang Juli 2010 gibt es eine entsprechende Facebook-Seite

Ich gebe zu, in letzter Zeit hat sich relativ wenig getan – auch inhaltlich. Ich denke das wird auch mal wieder mehr werden, hängt aber immer etwas davon ab, ob ich Zeit und Laune hab, hieran zu arbeiten. Danke an alle bisherigen Leser, ich hoffe auch ihr bleibt dabei.