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 23785×

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

14.11.2017 16:56 /František Kučera

Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tradičně první čtvrtek před třetím pátkem v měsíci: 16. listopadu od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).


Přidat komentář

12.11.2017 11:06 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 4. ročník odborné IT konference na téma Datová centra pro business proběhne již ve čtvrtek 23. listopadu 2017 v konferenčním centru Vavruška, v paláci Charitas, Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00. Konference o návrhu, budování, správě a efektivním využívání datových center nabídne odpovědi na aktuální a často řešené otázky, např Jaké jsou aktuální trendy v oblasti datových center a jak je využít pro vlastní prospěch? Jak zajistit pro firmu či jinou organizaci odpovídající služby datových center? Podle jakých kritérií vybrat dodavatele služeb? Jak volit součásti infrastruktury při budování či rozšiřování vlastního datového centra? Jak efektivně spravovat datové centrum? Jak eliminovat možná rizika? apod.
Přidat komentář

13.9.2017 8:00 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tentokrát netradičně v pondělí: 18. září od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

3.9.2017 20:45 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: Dne 21. září 2017 proběhne v Praze konference "Mobilní řešení pro business". Hlavní tématy konference budou: nejnovější trendy v oblasti mobilních řešení pro firmy, efektivní využití mobilních zařízení, bezpečnostní rizika a řešení pro jejich omezení, správa mobilních zařízení ve firmách a další.
Přidat komentář

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

18.9.2017 14:37 / Rojas
high security vault

15.9.2017 7:33 / Wilson
new zealand childcare jobs

31.8.2017 12:11 / Jaromir Obr
Re: ukůládání dat ze souboru

30.7.2017 11:12 / Jaromir Obr
Národní znaky

27.7.2017 12:24 / Jaromir Obr
Cteni/zapis

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze