Gnuplot kynning

Í þessu verkefni munt þú kynnast Gnuplot; ákaflega öflugum hugbúnaði sem nota má til að teikna fögur gröf á auðveldan hátt.

Eflaust þekkir þú til töflureikna eins og Google Sheets og Excel sem leyfa þér að gera sæmilega útlítandi gröf á auðveldan hátt. Það eru allt ágæt verkfæri til síns brúks. Hér viljum við hins vegar kynna þér fyrir nýju verkfæri sem nýtist betur til gerðar fágaðra grafa á áreiðanlegri og fljótlegri hátt. Lærdómsþröskuldurinn er vissulega hærri en það borgar sig margfallt hverjum þeim sem hyggur á feril í tækni- eða vísindageiranum.

Það eru til fjölmörg verkfæri til að búa til gröf, hvert með sinn styrkleika. Maple, Mathematica, Matlab, Octave (sem reyndar notar Gnuplot), og R eru dæmi um vinsæl forrit sem geta teiknar fantafín gröf. Við höfum þó ákveðið að kenna á Gnuplot vegna þess að það er frítt, mikið notað af fagfólki í náttúruvísindum, nógu einfalt til að nýtast strax á fyrsta ári í háskóla, og nógu öflugt til að búa til birtingarhæf gröf í fræg vísindatímarit.

Áður en við hefjum leikinn

Nemendur komast í Gnuplot í vélunum í stofum 110 og 112 í VR-I en við hvetjum ykkur eindregið til að setja forritið upp á eigin vél. Þá er réttast að lesa yfir þessar stuttu uppsetningarleiðbeiningar.

Flestir eru vanir ólíkri nálgun við keyrslu forrita en Gnuplot notar og því er rétt að byrja á að kynna hana.

Gnuplot byggir á því að fremur en að smella á einhverja takka í myndrænu viðmóti (e. graphical user interface) skrifum við skipanir sem forritið les og bregst við. Þetta er kallað skipanalínuviðmót (e. command line interface).

Á Linux og Mac OS X er Gnuplot almennt keyrt í skipanalínuglugga (e. termainal eða console) í gegnum forrit sem kallast skel (e. shell). Algengasta skelin kallast Bash (Bourne Again SHell) og það er hún sem keyrir skipanirnar sem við skrifum.

Á Windows er Gnuplot keyrt upp eins og önnur forrit og birtir þá Gnuplot sinn eigin skipanalínuglugga.

Ef þú ert vön/vanur skipanalínuviðmóti getur þú stokkið áfram í verkefnin hér að neðan. Annars skaltu renna í gegnum stutta yfirferð yfir helstu skipanir fyrir þetta gagnlega viðmót.

Að þessu loknu getum við undið okkur yfir í gerð nokkurra gullfallegra grafa.

Verkefni

Gnuplot má keyra á tvo vegu. Annars vegar með því að keyra forritið upp og skrifa skipanirnar eina af annarri, og hins vegar með því að keyra Gnuplot á skrá sem inniheldurskipanirnar, línu fyrir línu.

Kosturinn við fyrri aðferðina er að hún er gagnvirk. Breytingar hverrar skipanar eru sýnilegar og grafið er teiknað upp. Með því að hafa skipanirnar í skjali eru þær vistaðar til seinni nota en eins gerir það okkur kleift að keyra skipanirnar á mismunandi gagnaskrár.

Þú munt nota báðar þessar aðferðir í æfingunum hér að neðan. Byrjar í gagnvirka haminum til að kynnast því hvað hver skipun gerir en færir þig svo yfir í að skrifa skrár sem innihalda skipanirnar.

Leystu eftirfarandi verkefni:

1. Einfalt línulegt graf úr gagnaskrá
2. Eigið graf með gögnum úr pendúltilrauninni (ólínulegir ásar)
3. Ferill teiknaður og lagaður að gögnum
4. Graf fegrað fyrir birtingu (texti látinn passa við LaTeX?, texti við 'legend'-ið, stærð, ...)
5. Graf undirbúið fyrir vefinn og hi.is heimasíðan þín