4 175
muokkausta
Ero sivun ”Gnuplot” versioiden välillä
Siirry navigaatioon
Siirry hakuun
p
pientä viilailua
p (→Virherajojen huomioiminen sovituksessa: normaali käyttäytyminen sovitusohjelmalta ottaa vain y:n virhe) |
p (pientä viilailua) |
||
| Rivi 1: | Rivi 1: | ||
[[Kuva:gnuplot_esim.png|200px|right|thumb|Lämpötilan kuvaaja]] | [[Kuva:gnuplot_esim.png|200px|right|thumb|Lämpötilan kuvaaja]] | ||
Gnuplot on [[Portaali:Komentorivi | komentorivipohjainen]] ohjelma numeerisen | Gnuplot on ammattitasoinen [[Portaali:Komentorivi | komentorivipohjainen]] ohjelma funktioiden kuvaajien ja numeerisen datan piirtämiseen 2D- tai 3D-esityksiksi. Sitä käytetään yleisesti esimerkiksi tuottamaan kuvaajia tieteellisiin artikkeleihin. | ||
== Peruskäyttö == | == Peruskäyttö == | ||
[[Kuva:gnuplot_sinx_x.png|200px|right|thumb|Funktion sin(x)/x kuvaaja]] | [[Kuva:gnuplot_sinx_x.png|200px|right|thumb|Funktion sin(x)/x kuvaaja]] | ||
Gnuplotin voi käynnistää komentoriviltä, jonka jälkeen gnuplot> -kehotteen perään syötetään tulostuskäskyt yksi kerrallaan. Monimutkaisemmat tulosteet kannattaa kuitenkin tehdä erillisiksi ajettaviksi tiedostoiksi. | Gnuplotin voi käynnistää komentoriviltä, jonka jälkeen <tt>gnuplot></tt>-kehotteen perään syötetään tulostuskäskyt yksi kerrallaan. Monimutkaisemmat tulosteet kannattaa kuitenkin tehdä erillisiksi ajettaviksi tiedostoiksi. | ||
Gnuplot käynnistetään komennolla | |||
gnuplot | gnuplot | ||
jonka jälkeen aukeaa ohjelman päänäyttö, ja yleensä kerrotaan, että käytetään "x11":a eli graafista käyttöliittymää kuvaajien piirtämiseen (Gnuplot osaa piirtää tarvittaessa myös tekstimuotoisia kuvaajia): | jonka jälkeen aukeaa ohjelman päänäyttö, ja yleensä kerrotaan, että käytetään "x11":a eli graafista käyttöliittymää kuvaajien piirtämiseen (Gnuplot osaa piirtää tarvittaessa myös tekstimuotoisia kuvaajia): | ||
| Rivi 93: | Rivi 93: | ||
Lopulta kuvaajan tulostaminen tähän tiedostoon tapahtuu normaalisti komennolla <tt>plot</tt>. | Lopulta kuvaajan tulostaminen tähän tiedostoon tapahtuu normaalisti komennolla <tt>plot</tt>. | ||
== | == Numeerisen datan piirtäminen ja käyrän sovitus pistejoukkoon == | ||
Gnuplot osaa sovittaa mielivaltaisia käyriä pistejoukkoon ja se osaa huomioida myös pisteiden virherajat. Pisteet annetaan omassa tiedostossa, jossa jokaisella rivillä on joko välilyönnillä tai sarkaimella (tabulaattorilla) erotettuna pisteen koordinaatit ja mahdollisesti myös virherajat. | Gnuplot osaa sovittaa mielivaltaisia käyriä pistejoukkoon ja se osaa huomioida myös pisteiden virherajat. Pisteet annetaan omassa tiedostossa, jossa jokaisella rivillä on joko välilyönnillä tai sarkaimella (tabulaattorilla) erotettuna pisteen koordinaatit ja mahdollisesti myös virherajat. | ||
| Rivi 136: | Rivi 136: | ||
huomataan, että pisteet ovat likimain samalla suoralla, mutta kuvaajassa pisteet on vaan yhdistetty toisiinsa mutkittelevalla viivalla. Voimme kuitenkin sovittaa tähän pistejoukkoon suoran tai minkä tahansa mielivaltaisen funktion seuraavasti. | huomataan, että pisteet ovat likimain samalla suoralla, mutta kuvaajassa pisteet on vaan yhdistetty toisiinsa mutkittelevalla viivalla. Voimme kuitenkin sovittaa tähän pistejoukkoon suoran tai minkä tahansa mielivaltaisen funktion seuraavasti. | ||
Määritellään ensin funktio f(x): | Määritellään ensin sovitettava funktio <tt>f(x)</tt>: | ||
f(x)=A*x+B | f(x)=A*x+B | ||
<tt>y=A*x+B</tt> siis on suoran yhtälö, joten olemme sovittamassa suoraa. Gnuplot selvittää vakiot A ja B. | <tt>y=A*x+B</tt> siis on suoran yhtälö, joten olemme sovittamassa suoraa. Gnuplot selvittää vakiot A ja B. | ||
| Rivi 161: | Rivi 161: | ||
Eli pistejoukkoon sovitetun suoran yhtälö on <tt>3,66307*x+55,6119</tt>. Kulmakertoimen virhe on <tt>+/- 0,3708</tt> ja vakiotermin <tt>+/- 2,34</tt>. | Eli pistejoukkoon sovitetun suoran yhtälö on <tt>3,66307*x+55,6119</tt>. Kulmakertoimen virhe on <tt>+/- 0,3708</tt> ja vakiotermin <tt>+/- 2,34</tt>. | ||
Nyt kun sovitus on tehty, voidaan sovitettu kuvaaja piirtää | Nyt kun sovitus on tehty, voidaan sovitettu kuvaaja piirtää komennolla | ||
plot f(x) | plot f(x) | ||
[[Kuva:Gnuplot-sovitettu.png|thumb|250px|right|Lopullinen kuvaaja]] | [[Kuva:Gnuplot-sovitettu.png|thumb|250px|right|Lopullinen kuvaaja]] | ||
Sillä <tt>fit</tt>-komento on asettanut f(x):n vakioille A ja B arvot. Jos samaan kuvaan halutaan piirtää myös datapisteet ja niiden virherajat, komento on | Sillä <tt>fit</tt>-komento on asettanut f(x):n vakioille A ja B arvot. Jos samaan kuvaan halutaan piirtää myös datapisteet ja niiden virherajat, komento on | ||
plot "mittaus.dat" with xyerrorbars,f(x) | plot "mittaus.dat" with xyerrorbars,f(x) | ||
Tässä siis | Tässä siis piirretään kaksi kuvaajaa, jotka erotetaan toisistaan pilkulla. | ||
=== Virherajojen huomioiminen sovituksessa === | === Virherajojen huomioiminen sovituksessa === | ||
Oletuksena Gnuplot ei huomioi pisteille asetettuja virhetermejä käyrää sovittaessaan. Sovitukseen voidaan kuitenkin asettaa jokaista pisteparia vastaamaan tietty painokerroin joka kuvaa pisteen virherajoja. Sovituksessa annettava virhetermi on y-koordinaatin keskihajonta/virhe (kuten monet muutkin sovitusohjelmat, Gnuplot osaa huomioida vain y-koordinaatin virheen). Gnuplot asettaa pisteparin painokertoimeksi <tt>1/s^2</tt>, missä s on annettu | Oletuksena Gnuplot ei huomioi pisteille asetettuja virhetermejä käyrää sovittaessaan. Sovitukseen voidaan kuitenkin asettaa jokaista pisteparia vastaamaan tietty painokerroin joka kuvaa pisteen virherajoja. Sovituksessa annettava virhetermi on y-koordinaatin keskihajonta/virhe (kuten monet muutkin sovitusohjelmat, Gnuplot osaa huomioida vain y-koordinaatin virheen). Gnuplot asettaa pisteparin painokertoimeksi <tt>1/s^2</tt>, missä s on annettu virhe. | ||
Käytännössä tämä tapahtuu siten, että sovituskomennossa kerrotaan Gnuplotille missä tiedoston sarakkeessa virhetermi on. Jos edellä olevassa esimerkissä päättäisimme, että voimme jättää x-koordinaatin virheen huomioon ottamatta, kertoisimme virheen olevan tiedoston 4. sarakkeessa jolloin sovitus tapahtuisi komennolla | Käytännössä tämä tapahtuu siten, että sovituskomennossa kerrotaan Gnuplotille, missä tiedoston sarakkeessa virhetermi on. Jos edellä olevassa esimerkissä päättäisimme, että voimme jättää x-koordinaatin virheen huomioon ottamatta, kertoisimme virheen olevan tiedoston 4. sarakkeessa jolloin sovitus tapahtuisi komennolla | ||
fit f(x) "mittaus.dat" using 1:2:4 via A,B | fit f(x) "mittaus.dat" using 1:2:4 via A,B | ||
Tässä siis parametri <tt>using 1:2:4</tt> kuvaa tiedoston rakenteen: ensimmäisessä sarakkeessa on x-koordinaatti, toisessa y-koordinaatti ja neljännessä y-koordinaatin keskihajonta. | Tässä siis parametri <tt>using 1:2:4</tt> kuvaa tiedoston rakenteen: ensimmäisessä sarakkeessa on x-koordinaatti, toisessa y-koordinaatti ja neljännessä y-koordinaatin keskihajonta. | ||
| Rivi 177: | Rivi 177: | ||
Lisätietoja sovitustoiminnosta löytyy Gnuplotin ohjeista komennolla | Lisätietoja sovitustoiminnosta löytyy Gnuplotin ohjeista komennolla | ||
help fit | help fit | ||
== Katso myös == | |||
*[[Octave]] | |||
==Aiheesta muualla== | ==Aiheesta muualla== | ||
*[http://www.gnuplot.info/ Ohjelman kotisivu] | *[http://www.gnuplot.info/ Ohjelman kotisivu] | ||
*[http://www.jyu.fi/science/laitokset/fysiikka/opiskelu/tyoosasto/gnuplot.pdf Jyväskylän yliopiston Gnuplot-opas] | *[http://www.jyu.fi/science/laitokset/fysiikka/opiskelu/tyoosasto/gnuplot.pdf Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen Gnuplot-opas] | ||
[[Luokka:Tiedeohjelmat]] | [[Luokka:Tiedeohjelmat]] | ||