Gnuplot что это за программа

Gnuplot что это за программа

Библиотека сайта rus-linux.net

gnuplot . При вызове программы таким способом, для ввода команд будет запущена интерактивная сессия. Давайте начнем работу с попытки построения графика для простейшей функции. У вас должна быть возможность построения графиков для всех функций, используемых при работе с языками программирования C, FORTRAN и BASIC. Эти математические выражения могут формироваться с использованием таких встроенных функций, как abs(x) , cos(x) или Bessel . При работе с этими функциями вы можете использовать целые, действительные и комплексные типы аргументов.

При использовании gnuplot для построения графика вы можете либо сохранить все команды в одном файле и использовать его в качестве сценария для gnuplot, либо запустить gnuplot в интерактивном режиме и вводить эти команды с помощью командного окружения поочередно. Для использования сценария gnuplot вам необходимо просто добавить имя файла к команде при запуске программы — например:

Обработка результатов эксперимента. 10. Построение графиков

gnuplot сценарий_для_выполнения

При использовании gnuplot в интерактивном режиме вы можете прервать сессию с помощью команды quit . Двумя основными командами являются plot и splot . Команда plot позволяет строить двухмерные графики, а splot — трехмерные. Для построения графика простой функции вы можете использовать команду:

plot sin(x)/x

Эта команда позволяет построить график в новом окне (Рисунок 1). Если вы хотите добавить обозначение графика, вы можете использовать следующий параметр:

plot sin(x)/x title «Example 1»

Рисунок 1: При использовании команд для построения графиков открываются окна с выводом результатов

Рисунок 2: Простой график для функции sin(x)/x

Вы даже можете построить графики нескольких функций в одном окне с помощью команды:

plot sin(x)/x title «Example 1», sin(x) title «Example 2»

Рисунок 3: Вы можете построить графики нескольких функций в одной системе координат

Для построения трехмерного графика, просто передайте выражение с двумя независимыми переменными команде splot так, как показано ниже:

splot x**2+y**2

Рисунок 4: Gnuplot может работать даже с трехмерными графиками

Если вы столкнетесь с трудностями, в первую очередь следует использовать встроенную функцию помощи. Для того, чтобы узнать подробности использования команды plot , выполните следующую команду:

Как запустить скрипт из окна управления gnuplot

help plot

В результате будет выведена страница из документации gnuplot, относящаяся к команде plot .

Здорово, если вы просто пытаетесь рассмотреть графические представления различных выражений, но в реальной науке часто приходится собирать данные для построения графиков в ходе экспериментов, а на основании построенных графиков делать выводы о происходящих процессах. Gnuplot также поддерживает данный режим работы.

Для активизации данного режима вам нужно просто ввести имя файла, содержащего данные для построения графика. Данные в файле должны быть упорядочены в виде столбцов, а столбцы должны разделяться пробелами. Любые строки, начинающиеся с символа # считаются комментариями и игнорируются gnuplot. Если ваш файл содержит несколько столбцов с данными, с помощью параметров команд plot или splot вы можете выбрать столбцы, данные из которых будут использованы при построении графика. Например, представим, что у вас есть файл со значениями температуры и давления для каждого из дней. Вы можете построить график изменения температуры с помощью команды:

plot «weather.dat» using 1:2 title «Temperature»
Если вам необходимо построить график изменения давления, вы можете использовать следующую команду:
plot «weather.dat» using 1:3 title «Pressure»

Если же вам необходимо построить график, используя данные из всех трех столбцов, вы можете использовать команду:

splot «weather.dat»

Существуют два метода изменения представления графиков, создаваемых gnuplot. Первый метод заключается в использовании дополнительных аргументов команд plot и splot . В этом случае вы можете задавать значения таких параметров, как заголовок графика, обозначение осей или стиль графика. Доступными стилями графиков являются: линии (lines), точки (points), линии с точками (linespoints), импульсы (impulses), штрихи (dots), шаги (steps, fsteps, histeps), значения отклонений (errorbars, xerrorbars, yerrorbars, xyerrorbars). Для работы с одним из стилей вы можете добавить параметр, используя ключевое слово with . Таким образом, если вы хотите отобразить на графике и линии и точки, вы должны добавить выражение with linespoints к вашей команде plot . Вы также можете использовать краткую запись этих параметров. Вместо with может использоваться w . Вместо параметра title может использоваться t . Вместо приведенного выше параметра using вы также можете использовать u .

Вторым методом изменения представления графиков является использование команды set . С помощью этой команды вы можете устанавливать значения некоторых параметров графиков. Используя второй метод, вы можете изменять значения параметров всех типов, таких, как title, xlabel, yrange, xtics или key, а также многих других. Например, вы можете установить диапазон значений по оси у с помощью команды:

set yrange [20:500]

После изменения различных параметров графиков, вам необходимо выполнить повторное построение графика, над которым вы работаете. Вы можете сделать это с помощью команды:

replot

Многие параметры, изменяющиеся с помощью команды set , также используют форму краткой записи. Например, краткая запись приведенной выше команды будет выглядеть следующим образом:

set yr [20:500]

Утилита gnuplot позволяет не только строить графики на основе введенных данных или функций, но также способна проводить анализ используемых данных. Например, с помощью gnuplot вы можете осуществить подбор кривых для заданных данных. Для этого следует задать функцию вместе с начальными значениями переменных, после чего использовать команду fit . Пример будет выглядеть следующим образом:

f1=a1*tanh(x/b1) a1=300; b1=0.005; fit f1(x) ‘data_file.dat’ using 1:2 via a1,b1

Данные команды позволяют осуществить с помощью gnuplot подбор кривых для данных из столбцов 1 и 2 файла data_file.dat с использованием функции, заданной с помощью выражения f1(x) .

Когда программное окружение для проведения исследований в определенной области подготовлено, вы можете сохранить все сделанные вами настройки с помощью команды save . Данная команда на самом деле сохраняет все использованные вами команды gnuplot в текстовый файл. Данный текстовый файл может быть загружен после открытия новой сессии gnuplot с помощью команды load . Она позволяет получить из файла все сохраненные команды и выполнить их в рамках новой сессии.

Вы всегда можете увидеть список установленных вами параметров, использовав команду show . Эта команда выводит значения параметров, установленные в ходе текущей сессии. Для вывода списка всех параметров следует использовать команду show all . Иногда после изменения параметров программа начинает работать не так, как вы ожидаете. Следует помнить о том, что вы всегда можете установить значение по умолчанию для любого параметра, значение которого было изменено с помощью команды set , просто использовав команду reset . Эта команда изменяет значения параметров на их значения по умолчанию в рамках сессии.

Иногда вам может возникнуть необходимость взаимодействия с системой, в которой работает gnuplot. В этих случаях вам придется открывать сессию командной оболочки из gnuplot. Существует два способа выполнения этой задачи. Первый способ заключается в использовании команды system . В этом случае вы можете передать строку, содержащую системные команды для их выполнения вне gnuplot. Второй способ заключается в использовании команды ! . На самом деле эта команда является всего лишь краткой формой записи команды system и эти команды являются взаимозаменяемыми.

В данной статье освещены только основные функции, предоставляемые программой gnuplot. Наверняка вам потребуется дополнительное время на более глубокое изучение документации с целью получения информации о дополнительных возможностях анализа ваших данных. Даже в том случае, если вы непосредственно не используете gnuplot, дополнительная информация о данной программе поможет вам в работе с такими приложениями, как octave. Рассматривайте эту статью как отправную точку в исследовании возможных способов анализа данных.

Источник: rus-linux.net

Основы работы в Gnuplot

2019.08.15 Viktar Haurylavets

Освоить основные принципы работы в Gnuplot легко:

Gnuplot является консольной программой, что позволяет автоматизировать работу в построении сотен графиков. Так же он распространяется под лицензией подразумевающей свободное распространение и использование, т.е. вы можете использовать Гнуплот совершенно бесплатно и это не нарушает никаких прав.

Где скачать Gnuplot?

Скачать можно с официального сайта http://gnuplot.info.

Linux

В большинстве дистрибутивов Gnuplot находится в официальных репозиториях, т.е. его нужно просто установить. В Ubuntu можно установить командой

sudo apt-get install gnuplot

Windows

Для виндовс на странице скачивания доступные скомпилированые сборки cygwin и MinGW . Должны в принципе работать они двое, лучше может использовать вторую, MinGW .

OS X

Для macbook ссылки можно найти под заголовком 3rd party OS/X binaries.

Запуск Gnuplot

В консоли запускаем Gnuplot командой

gnuplot

И увидим приветствие программы

Это интерактивный режим работы — когда мы пишем команды и Gnuplot их сразу выполняет.

Построить график функции

plot sin(x)

И получим такой график

Разберем подробнее команду

plot — команда для построения или отрисовки графика, sin(x) — функция для отрисовки, синус. По умолчанию x играет роль переменной.

Так как мы еще не настраивали вид графиков, то по умолчанию ось OX или x у нас в интервале от -10 до 10. Ось OY или y подстраивается автоматически от минимума до максимума, за исключением особых точек на графике, например — бесконечность.

Построить график из файла данных

Что бы построить график из файла данных «data.txt» воспользуемся командой

plot «data.txt» u 1:2 w l

И получим такой рисунок

plot — команда построить график «data.txt» — файл данных, пример файла здесь, подробнее о том какого он должен быть формата и чего там не должно быть будет изложено в другой статье.

И разумеется, Gnuplot не телепат, не знает где лежат ваши файлы, по умолчанию он берет файлы из директории или папки в которой он запущен. Ее вы можете узнать командой

Можно также указать полное имя от корневой директории «/» , например «/home/black/програмирование/Сайт/dev.asifmoda.com/текста/скрипты/data.txt» . Так же не забывайте что имя файла нужно вводить в кавычках, в Ubuntu 16 работают как одинарные, так и двойные кавычки.

u — сокращение от using , то есть использовать. В файле находится две колонки цифр разделенные пробелами, 1 означает для x использовать первую колонку, далее двоеточие, и 2 — использовать вторую колонку для y . Если указано 0, то используется порядок цифр или другими словами номер строки начиная с нуля. Разумеется, можно в качестве x использовать разные колонки цифр. w — сокращение от with , и вместе с l — сокращение от line , линия означает построить график линиями.

Таким образом мы задали следующую команду: построить график из файла «data.txt» используя первую колону цифр как x , вторую колонку цифр как y с помощью линий.

Источник: dev.asifmoda.com

Знакомимся с Gnuplot

Gnuplot — это кроссплатформенная unix-way утилита для рисования графиков. Вы можете сделать графики в привычном MS Excel или LibreOffice Calc, но… Что вы будете делать, если понадобится нарисовать нечто более сложное, быстро и не руками? Например, такое:

Gnuplot or not: когда это нужно?

• Когда вы хотите автоматизировать процесс построения графиков, а не заниматься ручным набиванием чисел в таблицу Excel.
• Если приходится (предстоит в ближайшем будущем) строить графики много и часто.
• Когда вашей программе нужно простое средство визуализации.
• Когда встроенных в Excel возможностей не хватает. Там можно строить в полярных координатах? А в сферических? А делать анимацию?
• Когда нужна картинка в векторном формате ( .svg , .eps ).
• Если вы верстаете в LaTeX и заинтересованы в качественных, векторных графиках.

Гнуплот не нужен, если

• Имеющиеся инструменты вас вполне устраивают. Вы — гуру Matlab, Mathcad или Wolfram Mathematica.
• Графики приходится строить редко.
• Вы не дружите с программированием, командной строкой, скриптами и даже не хотите знать, что это такое.

Гнуплот прекрасен! Возможно даже, что я проникся CLI именно во время освоения этой утилиты. Рекомендую бегло ознакомиться с ее возможностями на официальном сайте.

Гнуплот поддерживает кучу форматов файлов, как векторных, так и растровых. Разумеется, можно выводить результат сразу на экран.

Самое ценное его качество — интерфейс командной строки, позволяющий строить графики из других программ, используя каналы (pipelines). Поэтому гнуплот окажется очень кстати, если вы пишете маленькую демонстрационную программку (какие-нибудь численные методы), графический интерфейс которой занимал бы добрую половину кода.

Различия между Linux и Windows версиями

Их почти нет. Аналог линуксового терминала x11 называется win — вот, по сути, и все отличия. Однако, есть слабо заметные нюансы, из-за которых гнуплот в линуксе мне больше нравится. Например, анимация выглядит плавнее.

Начинаем строить

Команды можно вводить сразу в интерпретатор:

set terminal x11 plot x*x

А можно сохранить их в файл, чтобы автоматизировать процесс. Продемонстрирую на примере. Создадим файл с именем sin_cos.plt , куда запишем магические заклинания:

set terminal png size 600,400 set output «sin_cos.png» plot [-pi:pi] sin(x), cos(x)

Только что я создал скрипт. Теперь откроем его в гнуплоте (это делается немного по-разному на Windows и Linux).

$ gnuplot sin_cos.plt

И вот результат:

Рекомендуемые расширения для скриптов: .plt , .gnu , .gpi , .gih . В текстовом редакторе Vim есть подсветка скриптов гнуплота, но она автоматически включается только для .gpi . Для неискушенных пользователей сойдет режим подсветки языка bash. Разумеется, без подсветки всё тоже будет работать.

В линуксе можно использовать sha-bang #!/usr/bin/gnuplot -persist . Опция -persist не даёт окну с графиком закрыться по окончании работы скрипта.

С чего начать?

1. Успокоиться и взять себя в руки.
2. Самое сложное поначалу — не пытаться работать с этим как с MS Excel. У вас не получится построить график, просто потыкав мышкой.
3. Рекомендую пройтись по всем разделам примеров, чтобы взять какой-нибудь за основу. К сожалению, там описаны не все фишки.
4. Сперва нужно четко понять, что вы хотите изменить (хочу легенду слева, линии другим цветом, подписи к осям), затем найти команду, отвечающую за эти действия. Поменять можно почти всё. Я до сих пор нахожу что-то новое.
5. В конце статьи я привел несколько хороших, проверенных ссылок. Когда сам что-то забываю, они меня выручают.
6. Если ничего не помогает, тогда читать документацию. К сожалению, в официальном FAQ нет ни одной картинки. Поиск выручает.

О терминалах

Терминал в данном случае — это то место, где вы увидите график. Приведу наиболее часто используемые:

• Оконные: x11 (или win , если Windows), wxt .
• Векторные: svg , epscairo , dxf , latex , epslatex .
• Растровые: pngcairo , gif , jpeg .

Терминал pngcairo предпочтительнее терминала png , поскольку поддерживает альфа-канал (полупрозрачность), от чего линии и шрифты выглядят более гладкими.

Ещё один короткий пример

set terminal wxt plot ‘-‘ u 1:2 w linespoints lw 2 lt 3 ps 2 pt 4 title ‘линия’ 0 0.5 1 1 3 -1 4 -0.5 4 0.5 3 1 1 -1 0 -0.5 e

set terminal wxt — делаем вывод картинки на экран. Отрисовкой окна занимается wxWidgets, отрисовкой содержимого — библиотеки cairo и pango;
plot — построить двухмерный график;
‘-‘ — координаты будут переданы ниже в этом файле;
u 1:2 — используя первый и второй столбец (u — это алиас для using, можно писать и так, и так);
w linespoints — в виде линий с точками (w — это алиас для with);
lw 2 — толщина линии (linewidth) 2 пикселя;
lt 3 — тип линии (linetype). В данном случае задает цвет. Явно задать цвет можно с помощью lc (linecolor);
ps 2 — размер точки (poinsize);
pt 4 — точка в виде квадратика (pointtype);
title ‘линия’ — подпись в легенде.

Дальше идут координаты в виде “x y”. Пустая строка посередине сделает разрыв в линии.
e указывает на конец потока чисел. Можно написать end , это одно и то же.

Получается вот так:

Ссылки

Гнуплот распространён не так широко, как MS Excel, поэтому инструкций для чайников в интернете мало, и в основном на английском.

• Gnuplot tips (not so FAQ) — неплохое руководство, переведенное на русский. К сожалению, несколько устарело.
• Много записей по теме есть в записках дебианщика.
• Gnuplotting.org — красивые и сложные примеры.
• блог gnuplot-tricks — неочевидные приемы и эффекты.
• Краткое описание в журнале Linux Format.
• Поскольку на блогспоте сидит много линуксоидов, логично поискать именно там.

Все статьи

• Строгий календарь 2022
• Строгий календарь 2021
• Ушёл в отпуск
• Осваиваем мониторинг с Prometheus. Часть 3. Настройка Prometheus server
• Строгий календарь 2020
• Осваиваем мониторинг с Prometheus. Часть 2. PromQL и метки
• Осваиваем мониторинг с Prometheus. Часть 1. Знакомство и установка
• Ускоряем установку пакетов в Debian (libeatmydata)
• Строгий календарь 2019
• Оконный менеджер i3
• Строгий календарь 2018
• Мой лончер на базе Dmenu
• Как случайно не выключить сервер по ssh
• Делаем загрузочный образ из контейнера
• Использование утилиты debootstrap
• Запускаем Debian в chroot-окружении
• Строгий календарь 2017
• Запускаем Debian в контейнере systemd-nspawn
• Ручная установка минимального Debian-based Linux (Install Debian the Archlinux way)
• Trap — обработка сигналов и ошибок в Bash
• Мои впечатления от Gentoo Linux
• Жизнь с комфортом в Openbox WM
• Гистограммы в гнуплоте
• Особенности гнуплота под Windows

Источник: laurvas.ru

gnuplot

gnuplot — это программа, которая строит графики функций по результатам экспериментов и визуализирует разноплановые данные. Возможности программы используются в пакетах для сложных инженерных, математических и научных расчетов, среди которых — Matlab, Maxima, Scilab, а также GNU Octave. Приложение использует личную лицензию, допускающую опубликование новых выпусков в виде патчей к исходному тексту. Загрузить Gnuplot можно бесплатно.

Создан пакет Gnuplot для Windows.

Особенности программы

• Приложение представляет собой переносное графическое средство с встроенной командной строкой;
• Язык утилиты привязан к регистру, команды и имена в нижнем регистре, не совпадают с такими же, но с заглавными буквами;
• Допускаются сокращения. Первые три буквы команд используются как аббревиатуры;
• Используются сепараторы и комментарии в коде;
• Применяются файлы сценариев, в которых документируются выполняемая стандартная последовательность действий при рисовании графики. Сценарии воспроизводятся при помощи скриптов;
• Пакет позволяет создавать набор файлов данных для построения графиков;
• Стили построения графиков рассмотрены в справочных документах. Софт различает графики функций, для которых устанавливаются наиболее подходящие стили по умолчанию;
• Графики отображаются на экране монитора. Возможен экспорт в графические файлы *.PNG, *.EPS, *.SVG, *.JPEG;
• Софт умеет создавать автоматически код для макропакета компьютерной вёрстки LaTeX, применяя шрифты и формулы этого набора макрорасширений.

Скачать бесплатно Гнуплот для компьютера можно на сайте freesoft.ru.

Источник: freesoft.ru

Gnuplot 5.2

Весьма целесообразным при построении графиков различных математических функций будет обратиться за помощью к специализированным программным средствам. Это сможет обеспечить достаточную точность и облегчит выполнение данной задачи. Среди подобных программ выделяется Gnuplot.

Построение двумерных графиков

Все действия в Gnuplot выполняются в командной строке. Не является исключением и построение графиков математических функций на плоскости. Стоит отметить, что в программе возможно одновременное построение нескольких линий на одном графике.

Готовый график после этого отобразится в отдельном окне.

В Gnuplot присутствует довольно большой набор встроенных функций, которые все находятся в отдельном меню.

Также в программе имеется возможность настройки параметров графика и выбора одного из альтернативных способов введения математических функций, таких как параметрический вид или через полярные координаты.

Построение объемных графиков

Так же, как и в случае с двумерными графиками, создание объемных изображений функций выполняется при помощи командной строки.

Построенный график также будет отображаться в отдельном окне.

Сохранение готовых документов

Для вывода готовых графиков из программы присутствует несколько возможностей:

• Добавление графика в виде изображения в буфер обмена для последующего перемещения в какой-либо другой документ;
• Создание бумажной версии документа путем вывода изображения на печать;
• Сохранение построенного графика в файле с форматом .emf.

Достоинства

• Бесплатная модель распространения.

Недостатки

• Необходимость наличия базовых навыков программирования;
• Отсутствие перевода на русский язык.

Gnuplot может стать вполне качественным инструментом для создания графиков математических функций в руках человека, обладающего некоторыми навыками программирования. В целом же, существует огромное количество более простых в использовании программ, которые могут стать лучшей альтернативой Gnuplot.

Источник: lumpics.ru