Exibir código-fonte para Gnuplot

GNUPLOT é um programa para fazer gráficos de livre distribuição. Gnuplot é interativo, mas a comunicação é na linha de comando (sem menus nem uso do mouse). Pode se graficar funções em uma o duas variáveis (mapas de contorno também) definidas dentro dele ou de arquivos de dados externos.  O link abaixo contem a documentação completa. Aqui apresentamos tutoriais baseados em exercícios simples.

* GNUPLOT documentation

Escreva "gnuplot" no seu terminal X (xterm), e verá algo assim na sua tela:

<pre>
        G N U P L O T
        Version 4.0 patchlevel 0
        last modified Thu Apr 15 14:44:22 CEST 2004
        System: Linux 2.6.18-5-k7

        Copyright (C) 1986 - 1993, 1998, 2004
        Thomas Williams, Colin Kelley and many others

        This is gnuplot version 4.0.  Please refer to the documentation
        for command syntax changes.  The old syntax will be accepted
        throughout the 4.0 series, but all save files use the new syntax.

        Type `help` to access the on-line reference manual.
        The gnuplot FAQ is available from
                http://www.gnuplot.info/faq/

        Send comments and requests for help to
                <gnuplot-info@lists.sourceforge.net>
        Send bugs, suggestions and mods to
                <gnuplot-bugs@lists.sourceforge.net>


Terminal type set to 'x11'
</pre>

=== Exercícios ===
Os seguintes exercícios visam a familiarização com o Gnuplot para depois poder fazer os gráficos do seu interesse.

==Graficando funções:==

1. Gráfico da função seno

            gnuplot> plot sin(x)

2. Agora a função coseno no mesmo gráfico com o seno

            gnuplot> replot cos(x)

3. Nomeamos os eixos

            gnuplot> set xlabel "eixo Y"
            gnuplot> set ylabel "eixo X"

4. Acrescentar o título "SENO e COSENO" e re-desenhar

            gnuplot> set title "SENO e COSENO"
            gnuplot> replot
'''Atenção''': se o gráfico é para ser inserido num relatório, então não colocamos título

5. Legendas: identificar as funções com os nomes "seno(x)" e "coseno(x)" respectivamente

            gnuplot> plot sin(x) title "seno(x)", cos(x) title "coseno(x)"

6. O gnuplot usa autoscale para dados e a escala x: -10, 10 para funções<br>
Podemos alterar os intervalos assim (por exemplo x entre 0 e 5, y entre -3 e 3)

             gnuplot> set xrange [0:5]
             gnuplot> set yrange [-3:3]

7. Ativar a grade

            gnuplot> set grid
            gnuplot> replot

8. Desligar a grade

            gnuplot> unset grid
            gnuplot> replot

9. Passar a coordenadas polares (atenção é uma representação x,y de um gráfico polar (theta,rho=f(theta))

            gnuplot> set title "GRAFICO POLAR"  ! trocar título
            gnuplot> set polar
            gnuplot> plot t
            gnuplot> set trange [0:4*pi] ! mudamos o intervalo do t (variável de ângulo theta)
            gnuplot> replot
            gnuplot> set size square     ! fazer o gráfico quadrado
            gnuplot> replot

10. Salvar a sessão num arquivo

            gnuplot> save "test1.gnu"    ! o .gnu é só por conveniência

11. Sair do Gnuplot

            gnuplot> quit

12. Conferir se foi gravado (fora do Gnuplot, na tela de comandos) e recarregar depois

            $ ls -l *.gnu
            $ gnuplot  ! para entrar de novo
            gnuplot> load "test1.gnu"
            gnuplot> replot

13. Experimente mais (e interprete o resultado):

            gnuplot> plot sin(t)
            gnuplot> plot cos(t)
            gnuplot> plot sin(t), cos(t)
            gnuplot> plot sin(t)*cos(t)
            gnuplot> quit

14. Graficando dados

    1. Crie um arquivo de dados (x,y) com a relacao y=x² entre -5 e 5 e 100 pontos (use 'seq' e 'awk')
    2. Grafique os dados (ex: x2.dat) no gnuplot
            $ gnuplot
            gnuplot> plot "x2.dat"
                 
15. Graficando com linha em lugar de pontos

            gnuplot> plot "x2.dat" with line    ! o with line pode ser abreviado para w l
            gnuplot> set style data linespoints ! isto deixa o estilo linha e pontos fixo
            gnuplot> replot

16. Mudando para linha sem pontos

            gnuplot> set style data lines
            gnuplot> replot

17. Escala logarítmica (os dois eixos)

            gnuplot> set log
            gnuplot> replot

18. Voltar a escala linear

            gnuplot> unset log

19. Trocar X com Y

            gnuplot> plot "x2.dat" using 2:1 ! pode ser abreviado para u 2:1)

20. Salvar eps colorido (imprimir ou incluir em LaTex)

            gnuplot> set term postscript enhanced color   !formato postscript colorido e de qualidade
            gnuplot> set output "x2.eps"
            gnuplot> replot

21. Se queremos o gráfico para inserir num relatório, pode se perceber depois da primeira tentativa que as fontes,
--isto é números e textos que aparecem dentro do gráfico-- ficam muito pequenas no fim. Isto pode ser facilmente concertado
com o seguinte truque. Antes de mudar o terminal e a saída, ou seja antes do passo 20, fazer:

             gnuplot> set size 0.5
             gnuplot> replot
Isso escala todo o gráfico num fator 1/2, mas mantendo o tamanho das fontes. O efeito no relatório será o de ver as fontes e símbolos
aumentados num fator 2.

22. Após produzir a saída postscript (eps) se quiseres voltar a usar o GNUPLOT normalmente faça
            
            gnuplot> set output
            gnuplot> set terminal x11

== Ajuste de curvas (fit) ==

Definir uma função

 gnuplot> f(x) = a + b*x

Utiliza-la para o ajuste dos dados

 gnuplot> fit f(x) "x.dat" via a,b

Resultado:
<pre>
...
After 6 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 3.76358e-28
rel. change during last iteration : 0

degrees of freedom    (FIT_NDF)                        : 98
rms of residuals      (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf)    : 1.95969e-15
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf   : 3.84039e-30

Final set of parameters            Asymptotic Standard Error
=======================            ==========================

a               = 10               +/- 3.89e-16     (3.89e-15%)
b               = -3               +/- 6.789e-17    (2.263e-15%)


correlation matrix of the fit parameters:

               a      b
a               1.000
b              -0.864  1.000
</pre>

Graficando dados e ajuste
 gnuplot> plot "x.dat", f(x)

== Lista de Funções ==
Se alguém pode arrumar vou agradecer!

Function (Arguments) Returned value 

 abs(x)  -> valor absoluto de x

 acos(x) -> arccosine em radianos 

<pre>
 arg(x) (complex)
    the phase of x in radians 
asin(x) (any)
    arcsin in radians 
atan(x) (any)
    arctangent in radians 
besj0(x) (radians)
    j_0 bessel function of x 
besj1(x) (radians)
    j_1 bessel function of x 
besy0(x) (radians)
    y_0 bessel function of x 
besy1(x) (radians)
    y_1 bessel function of x 
ceil(x) (any)
    smallest integer not less than real (x) 
cos(x) (radians)
    cosine x 
cosh(x) (radians)
    hyperbolic cosine x 
erf(x) (any )
    Erf(real(x)), error function of real(x) 
erfc(x) (any)
    Erfc(real(x)), 1.0 - error function of real(x) 
exp(x) (any)
    exponential function of x 
floor(x) (any)
    largest integer not greater than real(x) 
gamma(x) (any)
    gamma function of real (x) 
ibeta(p,q,x) (any)
    ibeta function of real(p,q,x) 
igamma(a,x) (any)
    igamma function of real(a,x) 
imag(x) (complex)
    imaginary part of x 
invnorm(x) (any)
    inverse normal distribution function of real(x) 
int(x) (real)
    real integer part of x 
lgamma(x) (any)
    lgamma function of real(x) 
log(x) (any)
    natural logarithm of x 
log10(x) (any)
    logarithm base 10 of x 
norm(x) (any)
    normal distribution (Gaussian) function of real(x) 
rand(x) (any)
    pseudo random number generator 
real(x) (any)
    real part of x 
sgn(x) (any)
    1 if x > 0, -1 if x < 0 , 0 if x = 0 (real part) 
sin(x) (radians)
    sine x 
sinh(x) (radians)
    hyperbolic sine x 
sqrt(x) (any)
    square root of x 
tan(x) (radians)
    tangent of x 
tanh(x) (radians)
    hyperbolic tangent of x
</pre>

== Links ==
[http://www.gnuplot.info/faq/faq.html FAQS]