Alguma sugestão sobre como deixar isso mais bonito?

Question

Alguma idéia de como deixar essas descrições da última linha mais bonitas sem perder informações? Quero dizer, vai ficar tudo bem do jeito que está, mas é bastante surpreendente as coisas legais que você às vezes desconhece (como loops "for" no tikz).

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
\begin{align*}
   \bar{X}_n&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n X_i 
    = \frac{n-1}{n}\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}X_i +\frac{1}{n}X_n\\
    &=\left(1-\frac{1}{n}\right)\bar{X}_{n-1}+\frac{1}{n}X_n \\
    &= \bar{X}_{n-1} 
    + \underbracket[1pt]{\frac{1}{n}}_{\text{``learning rate''}}
    \underbracket[1pt]{(X_n - \bar{X}_{n-1})}_{\text{``direction''}}
\end{align*}
\end{document}

Answer 1

Proponho isto: uma barra larga sobre XoAd hoccomando (alternativamente existe um widebarpacote neste site), frações de tamanho médio nccmathpara coeficientes fracionários, e brincando com \clap, já que você carrega mathtoolspara o texto da esquerda \underbracket:

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools, nccmath}
\newcommand{\mybarX}{\mkern3.5mu\overline{\mkern-3.5mu X\mkern-1mu}}

\begin{document}

\begin{align*}
    \mybarX_n&=\mfrac{1}{n}\sum_{i=1}^n X_i
    = \mfrac{n-1}{n}\mfrac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}X_i +\mfrac{1}{n}X_n\\
    &=\left(1-\mfrac{1}{n}\right)\mybarX_{n-1}+\mfrac{1}{n}X_n \\
    &= \mybarX_{n-1}
    + \underbracket[0.6pt][1.3ex]{\mfrac{1}{n}}_{\strut\text{\clap{``learning rate''}}}
    \underbracket[0.6pt]{(X_n - \mybarX_{n-1})}_{\text{``direction''}}
\end{align*}

\end{document} 

Answer 2

Não sei se isso melhora as coisas, mas algumas idéias, removi \left\righte escolhi um um pouco menor \Bigl\Bigr, substituí o quadrado sob colchete por uma chave e adicionei um fantasma para que ambos fiquem no mesmo nível e, finalmente, reduzi o texto e adicionei algum espaço negativo para fechar um pouco o último termo,

\documentclass{article}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
\begin{align*}
   \bar{X}_n&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n X_i 
    = \frac{n-1}{n}\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n-1}X_i +\frac{1}{n}X_n\\
    &=\Bigl(1-\frac{1}{n}\Bigr)\bar{X}_{n-1}+\frac{1}{n}X_n \\
    &= \bar{X}_{n-1} 
    + \hspace{-1em}
    \underbrace{\frac{1}{n}}_{\scriptscriptstyle\text{``learning rate''}} \hspace{-.5em}
    \underbrace{\vphantom{\frac{1}{n}}(X_n - \bar{X}_{n-1})}_{\scriptscriptstyle\text{``direction''}}
\end{align*}
\end{document}