Malkaŝita: Kiel malkovri la potencon de gnuplot plot with error bars

La ilo gnuplot estas konata kaj potenca grafika ilaro por datum-analizistoj, inĝenieroj kaj ĉiuj, kiuj ŝatas vidi siajn nombrojn vivi en koloraj, klaraĵaj grafeoj. Sed eble vi ne sciis, ke unu el la plej utilaj kaj nerimarkitaj funkcioj estas la ebleco desegni grafeojn kun erarstangoj. Jes ja, la funkcio gnuplot plot with error bars estas vere orminejo por precizaj, sciencaj kaj statistikaj vizualigoj!

Kio estas erarstangoj kaj kial ili gravas?

Erarstangoj montras la necertecon aŭ variadon de mezurado. Ili estas ofte uzataj en eksperimentaj datumoj por montri la probablecon de eraro aŭ fluktuado. Ili helpas la leganton tuj kompreni la fidindon de ĉiu punkto. Do, se vi laboras kun mezuraj datumoj – vi bezonas ilin!

La bazoj de gnuplot plot with error bars

Gnuplot ofertas kelkajn manierojn montri erarstangojn, inkluzive de vertikalaj, horizontalaj, aŭ ambaŭdirektaj stangoj. Jen baza sintakso por desegni grafeon kun vertikalaj erarstangoj:

plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars

Ĉi tio signifas: prenu datumojn el la dosiero datumoj.txt, kie la unua kolumno estas la x-valoro, la dua estas y, kaj la tria estas la eraro en y.

gnuplot plot with error bars przykłady kun datumdosiero

Jen simpla ekzemplo de datumdosiero:

# datumoj.txt
1  2.0  0.3
2  2.5  0.4
3  3.1  0.2
4  4.0  0.5

Por montri ĉi tiujn datumojn kun erarstangoj en gnuplot:

set title "Mezuroj kun Erarstangoj"
set xlabel "Tempo (s)"
set ylabel "Valoro"
plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars title "Eksperimentaj Datumoj"

Tio kreas klaran grafikaĵon kun ĉiu punkto akompanata de stango kiu montras la eblan variadon.

Horizontala eraro: eĉ pli da klareco

Vi povas ankaŭ montri eraron en la x-direkto:

plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with xerrorbars

Kaj se vi volas ambaŭdirektajn stangojn:

plot 'datumoj.txt' using 1:2:3:4 with xyerrorbars

Ĉi tie la dosiero enhavu kvar kolumnojn: x, y, eraro en x, eraro en y.

Koloraj stangoj por pli vigla grafiko

Kolorigo de la stangoj povas pliravigi vian prezenton. Vi povas agordi koloron tiel:

plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars lc rgb "blue" pt 7 ps 1.5

Ĉi tio donas bluan koloron al la erarstangoj, kun pli granda punkto (point type 7, point size 1.5).

Logaritma skalo kaj erarstangoj

Erarstangoj bone funkcias ankaŭ kun logaritmaj skvamoj. Nur atentu pri negativa eraro, ĉar logaritmoj ne permesas negativajn valorojn:

set logscale y
plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars

Ĉi tio estas tre utila en fizikaj sciencoj kaj tekniko, kie ofte oni traktas datenojn je grandaj gamoj.

Kombini erarstangojn kun funkcioj

Oni povas ankaŭ supermeti teorian funkcion super eksperimentaj datumoj:

f(x) = a*x + b
fit f(x) 'datumoj.txt' using 1:2:3 via a, b
plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars title "Datumoj", \
     f(x) title "Fita linio"

La funkcio fit uzas la trian kolumnon kiel pezvaloron por la eraro – jen eleganta maniero uzi statistikajn informojn!

Erarstangoj en 3D: Jes eblas!

Gnuplot ebligas ankaŭ erarstangojn en 3D kun splot:

splot 'datumoj3d.txt' using 1:2:3:4 with yerrorbars

Ĉi tio povas esti uzata por ekzemple termikaj mapoj aŭ mezuroj sur surfacoj.

Stilado por profesia aspekto

Uzu pliajn stilojn por plibonigi la legeblecon:

set style line 1 lt 1 lw 2 pt 5 ps 1.5 lc rgb "dark-red"
plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars linestyle 1

Tio donas konsekvencan stilon por raportoj aŭ artikoloj.

Aŭtomatigo kun skriptoj

Vi povas aŭtomatigi viajn grafeojn per Gnuplot-skriptoj:

# skripto.gnu
set terminal png
set output "grafeo.png"
set title "Rezultoj kun eraro"
set xlabel "X"
set ylabel "Y"
plot 'datumoj.txt' using 1:2:3 with yerrorbars title "Rezultoj"

Kuru ĝin per la komando:

gnuplot skripto.gnu

Vi ricevos PNG-dosieron tuj preta por interreta uzo!

gnuplot plot with error bars przykłady por inspiraj projektoj

Jen kelkaj praktikaj aplikoj:

• Fizikaj eksperimentoj kun tempomezuroj kaj necerteco
• Biologiaj datumoj kun variaĵoj inter specimenoj
• Financaj prognozoj kun probablecaj intervalo
• Inĝenieraj projektoj kun mezura toleremo

Ĉiuj ĉi kazoj profitas de la klareco de erarstangoj.

Kombini plurajn aroj kun diversaj eraroj

plot 'eks1.txt' using 1:2:3 with yerrorbars title "Serio 1", \
     'eks2.txt' using 1:2:3 with yerrorbars title "Serio 2"

Perfekta por kompari rezultojn inter diversaj testkondiĉoj aŭ tempoj.

Fine: Kial vi ne uzu erarstangojn jam hodiaŭ?

Nun, kiam vi ekkonis la mondon de gnuplot plot with error bars, estas tempo ekagi. Ne grave ĉu vi estas studento, sciencisto aŭ datuma entuziasmulo – via grafikaĵo povas rakonti pli da vero ol mil vortoj se vi uzas erarstangojn ĝuste.

Eksperimentu, kombinu, koloru, kaj ne forgesu kunhavigi viajn mirindajn gnuplot plot with error bars przykłady kun la mondo!