LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> Gnuplot 3 - datové soubory

Tento díl se bude zabývat možnostmi programu Gnuplot při zpracování souborů dat.

5.10.2004 08:00 | Vladimír Jarý | Články autora | přečteno 24415×

Nejprve bych měl zmínit strukturu datových souborů. Jedná se o obyčejné textové soubory, jednotlivé datové řady jsou ve sloupcích oddělených mezerou nebo tabulátorem. Řádek začínající křížkem se bere jako komentář, prázdný řádek znamená nespojitost grafu. Oddělovačem desetinných míst je tečka.

Jako první příklad nám poslouží data získaná v průběhu 24 hodin meteorologickou stanicí - první sloupec datového souboru obsahuje číslo měření, druhý čas měření, ve třetím je zaznamenána teplota, ve čtvrtém atmosferický tlak a v posledním vlhkost vzduchu. Pro vykreslení dat ze souboru se použije nám již dobře známá funkce plot, tentokráte s parametrem obsahujícím název souboru:

 plot "meteo.dat"

Jméno souboru musí být uzavřené v uvozovkách a může obsahovat i cestu k souboru. Bez udání dalších parametrů se vykreslí závislost datové sady ve druhém sloupci na datech prvního sloupce (v našem případě tedy závislost času na čísle měření). Toto chování se nám teď nehodí, proto použijeme další parametr using x:y, který vykreslí závislost veličiny ve sloupci y na sloupci x. Následující ukázka nakreslí denní průběh teploty:

plot "meteo.dat" using 1:3 title "Prubeh teploty"
plot "meteo.dat" using 3:4 title "Zavislost tlaku na teplote"

Nyní se pokusíme na osu x místo čísla měření nanést čas měření. Nejprve zavoláme příkaz set timefmt "formát", který programu gnuplot sdělí formát vstupních dat. Následuje seznam formátovacích výrazů:

%dden v měsíci (1-31)
%mměsíc v roce (1-12)
%yposlední dvojčíslí roku (0-99)
%Yrok (4 cifry)
%jden v roce (1-365)
%Hhodina (0-24)
%Mminuta (0-60)
%svteřiny od začátku Unixové epochy (1.1. 1970, 00:00 Světového času)
%Svteřiny (0-60)
%bprvní tři písmena jména měsíce
%Bjméno měsíce

V našem ukázkovém souboru je čas psán ve tvaru hodina:minuta, použijeme tedy:

set timefmt "%H:%M"

Před vykreslením grafu ještě nastavíme měřítko osy x na práci s časem:

set xdata time

a nyní již můžeme graf vykreslit:

plot "meteo.dat" using 2:3

Ještě zbývá upravit formát osy x:

set format x "%H:%M"
replot
set xrange ["12:00":"20:00"] # průběh teploty od 12.00 do 20.00
replot

Pokud bychom potřebovali vytvořit z dat spojitý graf, můžeme změnit styl kreslení:

set style data lines # kreslení dat spojitou čarou
replot

set style nastaví kreslení na jednu z kategorií data, function, line, fill, arrow; poslední parametr nastaví konkrétní typ kreslení. Pro seznam vypsání všech režimů napište pouze set style data. V ukázce jsem tedy specifikoval, že se budou vykreslovat data spojitou čárou. Později v dnešní lekci ještě zmíním chybové úsečky.

Sekundární měřítko

Nyní se pokusíme do jednoho grafu vtěsnat průběh teploty a tlaku. Podobně jako u kreslení funkcí, i zde se jednotlivé datové sady oddělují čárkou:

plot "meteo.dat" using 1:3 title "Prubeh teploty",
     "meteo.dat" using 1:4 title "Prubeh tlaku"

Vzhledem k faktu, že ve veličinách teplota a tlak je řádový rozdíl, je náš graf poněkud nicneříkající. Problém vyřešíme definováním pomocného měřítka pro jednu z veličin - parametr axes x2y2.

plot "meteo.dat" using 1:3 title "Prubeh teploty",
     "meteo.dat" using 1:4 axes x2y2 title "Prubeh tlaku"
set y2tics # zapne hodnoty na sekundární ose
replot
Průběh teploty Graf teploty a tlaku Po přidání sekundárního měřítka

Počítání průměru

Ve druhém ukázkovém souboru jsou data z devíti měření na 5 lokalitách A-E, ve zvláštních sloupcích jsou minimální a maximální hodnoty měření (pokud Vám to pomůže, můžete si představit, že se jedná o test 5 počítačových sestav v ripování audio CD o 9 stopách). Na začátek vyneseme do grafu výsledky všech 5 sestav:

# příkaz musí být zadán jako 1 řádek
plot "bench.dat" using 1:2 title "PC 1",
	   "bench.dat" using 1:3 title "PC 2",
	   "bench.dat" using 1:4 title "PC 3",
	   "bench.dat" using 1:5 title "PC 4",
	   "bench.dat" using 1:6 title "PC 5"

Nyní ke grafu přidáme datovou sadu obsahující minimální a maximální hodnoty:

replot "bench.dat" using 1:7 with lines title "Minimum",
	     "bench.dat" using 1:8 with linespoints title "Maximum"

Modifikátor příkazu with způsobí změnu stylu vykreslování, ale pouze pro aktuální datovou sadu, na rozdíl od příkaz set style. Nyní se pokusíme vytvořit novou datovou sadu obsahující průměrný výkon všech 5 testovaných počítačů. Klíčem k vyřešení problému je modifikátor using, který nemusí obsahovat přímo zadané číslo sloupce, ale i výrazy:

plot "bench.dat" using 1:($2+$3+$4+$5+$6)/5 with boxes title "Prumerny vykon"
set xtics ("Stopa 1" 1, "Stopa 2" 2,
           "Stopa 3" 3, "Stopa 4" 4, 
           "Stopa 5" 5, "Stopa 6" 6,
           "Stopa 7" 7, "Stopa 8" 8,
           "Stopa 9" 9)
replot

Operátor $ použitý na prvním řádku funguje s číslem sloupce jako proměnná obsahující data v daném sloupci, výraz ($2+$3+$4+$5+$6)/5 tedy opravdu vypočítá aritmetický průměr. Podobně by se daly vypočítat i další statistické ukazatele. Příkaz na druhém řádku nastaví popisky na ose x, pro návrat do původního stavu:

set xtics 1 #nastav vzdálenost značek na ose x na 1

Nyní se podíváme na další možnost využití modifikátoru using, zatím jsme jej používali pouze se dvěma parametry - datovou sadou pro osu x a pro osu y. Pokud nastavíme styl kreslení na errorbars (chybové úsečky), potom bude mít třetí parametr význam minimálních hodnot a čtvrtý maximálních hodnot. Za první parametr zvolíme číslo stopy (první sloupec souboru) a za druhý zvolíme průměr. Připomínám, že v 7 sloupci našeho datového souboru jsou minimální a v 8. maximální hodnoty.

plot "bench.dat" using 1:($2+$3+$4+$5+$6)/5:7:8 with errorbars title "Odchylky od prumeru"
Více datových sad Průměr Chybové úsečky

Pro lepší představu si můžete do grafu příkazem replot přikreslit datové sady pro minimální, maximální a průměrné hodnoty.

Kreslení "třírozměrných" datových souborů

Pro vykreslení datového souboru ve 3d se použije příkaz splot "soubor". Z adresáře s ukázkovými příklady (na Slackware 9.1: /usr/doc/gnuplot-4.0.0/demo) si překopírujte soubory world.dat a world.cor. Nejprve vykreslíme data ve 2d:

plot [-180:180][-90:90] "world.dat" with lines

Nyní provedeme projekci na povrch koule:

set parametric # parametrické zadávání
set angles degrees # zadávání ve stupních
set isosamples 9,18 # kvalita
set urange [-90:90] # šířka
set vrange [0:360] # délka
set size ratio 1
plot cos(u)*cos(v),cos(u)*sin(v),sin(u) with lines # jednotková koule
set mapping spherical # nanášení na povrch koule
replot 'world.dat' with lines # vykreslení dat

a na povrch válce:

set mapping cylindrical # nanášení na povrch válce
set urange [-180:180] # zeměpisná délka
set vrange [-90:90] # zeměpisná šířka
splot cos(u),sin(u),v with lines # rovnice válvoé plochy
replot 'world.dat' with lines # přikreslení dat

A to je vše. K dnešní lekci si můžete stáhnout použité datové soubory.

Zobrazení na rovinu Zobrazení na povrch koule Zobrazení na povrch válce

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

Prokladani dat hladkou funkci 5.10.2004 17:09 Jan Houštěk




Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

16.7.2018 1:05 /František Kučera
Červencový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 7. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát bude přednáška na téma: automatizační nástroj Ansible, kterou si připravil Martin Vicián.
Přidat komentář

18.6.2018 0:43 /František Kučera
Červnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 21. 6. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát na téma: F-Droid, aneb svobodný software do vašeho mobilu. Kromě toho budou k vidění i vývojové desky HiFive1 se svobodným/otevřeným čipem RISC-V.
Přidat komentář

23.5.2018 20:55 /Ondřej Čečák
Od pátku 25.5. proběhne na Fakultě informačních technologií ČVUT v Praze openSUSE Conference. Můžete se těšit na spostu zajímavých přednášek, workshopů a také na Release Party nového openSUSE leap 15.0. V na stejném místě proběhne v sobotu 26.5. i seminář o bezpečnosti CryptoFest.
Přidat komentář

20.5.2018 17:45 /Redakce Linuxsoft.cz
Ve čtvrtek 31. května 2018 připravuje webový magazín BusinessIT ve spolupráci s Best Online Média s.r.o. pátý ročník odborné konference Firemní informační systémy 2018. Akce proběhne v kongresovém centru Vavruška (palác Charitas), Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00 hod. dopoledne do cca 15 hod. odpoledne. Konference je zaměřena na efektivní využití firemních informačních systémů a na to, jak plně využít jejich potenciál. Podrobnější informace na webových stránkách konfrence.
Přidat komentář

14.5.2018 7:28 /František Kučera
Květnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 17. 5. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát na téma: Audio – zvuk v GNU/Linuxu.
Přidat komentář

7.5.2018 16:20 /František Kučera
Na stránkách spolku OpenAlt vyšla fotoreportáž Pražské srazy 2017 dokumentující srazy za uplynulý rok. Květnový pražský sraz na téma audio se bude konat 17. 5. 2018 (místo a čas ještě upřesníme).
Přidat komentář

17.4.2018 0:46 /František Kučera
Dubnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 4. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tématem tohoto srazu bude OpenStreetMap (OSM) aneb svobodné mapy.
Přidat komentář

16.3.2018 22:01 /František Kučera
Kulatý OpenAlt sraz v Praze oslavíme klasicky: u limonády a piva! Přijďte si posedět, dát si dobré jídlo a vybrat z mnoha piv do restaurace Kulový blesk, který najdete v centru Prahy nedaleko metra I. P. Pavlova na adrese Sokolská 13, Praha 2. Sraz se koná ve čtvrtek 22. března a začínáme v 18:00. Heslo: OpenAlt. Vezměte s sebou svoje hračky! Uvítáme, když si s sebou na sraz vezmete svoje oblíbené hračky. Jestli máte nějaký drobný projekt postavený na Arduinu, nějakou zajímavou elektronickou součástku, či třeba i pěkný úlovek z crowdfundingové akce, neváhejte. Oslníte ostatní a o zábavu bude postaráno.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

20.2.2018 18:48 / Ivan Majer
portal

20.2.2018 15:57 / Jan Havel
Jak využíváte služby cloudu v podnikání?

16.1.2018 1:08 / Ivan Pittner
verejna ip od o2 ubuntu

15.1.2018 17:26 / Mira Harvalik
Re: Jak udělat HTML/Javascript swiping gallery do mobilu?

30.12.2017 20:16 / Michal Knoll
odmocnina

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2018) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze