Gnuplot

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Gnuplot
Ellipsoid
Basisdaten
Aktuelle Version 4.6.5
(26. Februar 2014)
Betriebssystem Unix, GNU/Linux, Microsoft Windows, IBM OS/2, DOS, Mac OS, VMS, Atari BS
Kategorie Grafiksoftware
Lizenz Gnuplot Copyright
gnuplot.info
Mit Gnuplot erstellte Kleinsche Flasche
Beispielvideo
Beispiel eines Fits mit gnuplot an reale Messdaten (Beschleunigung beim freien Fall, y-Komponente eines waagerechten Wurfes).

Gnuplot (Eigenschreibweise: gnuplot) ist ein skript- bzw. kommandozeilengesteuertes Computerprogramm zur grafischen Darstellung von Messdaten und mathematischen Funktionen (Funktionenplotter). Das Projekt Gnuplot wird seit 1986 kontinuierlich von einem internationalen Team ehrenamtlicher Entwickler vorangetrieben. Der Quellcode wird seit 2000 über SourceForge verwaltet.

Funktionsumfang[Bearbeiten]

Gnuplot erzeugt verschiedene zwei- und dreidimensionale Plots, die interaktiv manipuliert werden können (insb. Vergrößern und Drehen). Die Plots können auf dem Bildschirm dargestellt und in verschiedenen Grafikformaten (zum Beispiel EPS, PNG, SVG und andere) abgespeichert werden.

Gnuplot gestattet einerseits die Definition eigener Funktionen, die geplottet werden können. Andererseits liest Gnuplot auch (Mess-)Daten aus Dateien ein und stellt diese grafisch dar. Die Daten können durch Anwendung von Funktionen nachverarbeitet werden. Weiterhin kann Gnuplot funktionale Zusammenhänge an die Daten anpassen (Fitten, Ausgleichsrechnung).

Einsatzbereich[Bearbeiten]

Gnuplot stammt aus der Unix-Welt, läuft aber auf allen gängigen Betriebssystemen. Es besitzt keine eigene grafische Benutzeroberfläche, sondern wird von der Kommandozeile aus bedient oder über Skripte gesteuert. Ergänzend existiert eine Vielzahl grafischer Oberflächen für das Programm, etwa Xgfe, PlotDrop oder Qgfe unter Unix und wgnuplot unter Windows.

Im wissenschaftlichen Bereich ist Gnuplot wegen seiner übersichtlichen Plots und der Möglichkeit, skriptgesteuert automatisch Plots aus Daten oder Messwerten zu erzeugen, sehr beliebt. Das Programm verarbeitet große Datenmengen effizient und ist im Vergleich zu kommerziellen Alternativen platzsparend und schnell. Die Originaldaten bleiben immer unangetastet und müssen auch nicht in einem „Worksheet“ vorgehalten werden.

Einbettung[Bearbeiten]

Gnuplot ist als eigenständiges Anwendungsprogramm konzipiert, nicht als Grafikbibliothek. Um Gnuplot als Unterprogramm in andere Anwendungen einzubinden, wird daher ein Gnuplot-Prozess gestartet und über eine Pipe gesteuert. Grafikkommandos und Daten können über die Pipe an Gnuplot gesendet und verarbeitet werden.

Zu den Nutzern dieses Betriebsmodus gehören zum Beispiel die Numerik-Software GNU Octave und das Computeralgebrasystem Maxima.

Name und Lizenz[Bearbeiten]

Gnuplot wird unter einer freien Lizenz vertrieben, welche Kopien und Modifikationen des Quellcodes gestattet. Modifizierte Versionen dürfen jedoch nur als Patches vertrieben werden.

Trotz seines Namens steht Gnuplot nicht in Verbindung mit dem GNU-Projekt und verwendet auch nicht die GNU General Public License: Ursprünglich sollte das Programm Newplot heißen. Da unter diesem Namen bereits eine Software existierte, benannten die Autoren ihr Projekt kurzerhand in Gnuplot um, was im amerikanischen Englisch homophon zum ursprünglichen Namen (= phonetisch gleich) ist.

Versionsgeschichte[Bearbeiten]

Version Veröffentlichung Anmerkungen
Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 4.0 27. Oktober 2004 Folgendes wurde hinzugefügt: die Funktion "defined(<Variablenname>)", die Plot-Option "smooth frequency", die Gitter-Optionen "layerdefault, front, back"[1]
Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 4.4 13. März 2010 Folgendes wurde hinzugefügt: neue Treiber für pngcairo pdfcairo wxt, Client-Seitiges interaktives Display mit dem HTML5 canvas-Element, bessere Internationalisierung, Unterstützung von Transparenz, neue Plot-Styles: circles rgbalpha [2]
Aktuelle Version: 4.6 12. März 2012 Aktuelle Version: Einführung von Befehlsblöcken mit Hilfe geschweifter Klammern [3]
Zukünftige Version: 5.0 19. Mai 2014 First Release Candidate
Legende:
Ältere Version; nicht mehr unterstützt
Ältere Version; noch unterstützt
Aktuelle Version
Aktuelle Vorabversion
Zukünftige Version

Beispiele[Bearbeiten]

Mathematische Funktionen[Bearbeiten]

Die Funktion f(x)=x^2 wird zum Beispiel mit den folgenden Befehlen ausgegeben:

f(x)=x**2
plot f(x)

oder einfach

plot x**2

Der mit Gnuplot erzeugte Graph sieht bei Wahl von SVG als Ausgabeformat wie folgt aus:

Beispiel für einen Gnuplot-Graphen

Diagramm mit externen Daten[Bearbeiten]

Mit Gnuplot lassen sich auch Diagramme zu beliebigen Datenzusammenstellungen erstellen: Die der Kurve zugrunde liegenden Daten befanden sich bei der Erstellung in separaten Dateien (in diesem Fall Banglapedia.dat und Wold_Factbook.dat) und sind auf der Bildbeschreibungsseite einzusehen.

set terminal svg enhanced size 350 200
set samples 1001  # high quality
set border 31 linewidth .3 # thin border
set output "bangladesh_population_1900to2010.svg"
set xlabel "Year"
set ylabel "Population (millions)"
set key left top
plot "Banglapedia.dat" using 1:($2/1e6) with linespoints title 'Banglapedia' ,\
     "World_Factbook.dat" using 1:($2/1e6) with linespoints title 'World Factbook'

Der Code erzeugt folgende Grafik:

Ein mit Gnuplot erstelltes Diagramm

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Beispielplots mit Quelltext – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Gnuplot 4.0. Abgerufen am 20. März 2012 (tar.gz, englisch, Die Daten sind aus der NEWS Datei.).
  2. GNUPLOT VERSION 4.4.0 Announce. Abgerufen am 20. März 2012 (txt, englisch).
  3. Gnuplot 4.6 unterstützt Code-Blöcke. Abgerufen am 20. März 2012.