5. GNUPLOT による数式と数値データのグラフ化

1 目的

GNUPLOT を使って関数のグラフを描いたり，テキストファイル内の数値データをグラフ化できる。

2 GNUPLOT の使い方の基本

2.1 wgnuplot (Windows で利用可能なウィンドウ版 GNUPLOT) の起動と終了

起動
- スタートボタンなどからマウスで起動
- またはコマンドプロンプトで wgnuplot (コンソール版の起動コマンドは gnuplot)
終了
```
gnuplot> exit
```

2.2 GNUPLOT 利用の基本的な方法

基本はコマンドによる描画や表示設定
描画コマンド: plot（3次元プロットは splot）
```
gnuplot> plot 1.0/2.0*x, abs(x), sin(x)
```
再描画コマンド: replot
```
gnuplot> replot
```

plot 時の描画形式変更:

gnuplot> plot [-2*pi:2*pi] 1.0/2.0*x, abs(x), sin(x)
gnuplot> plot 1.0/2.0*x, abs(x), sin(x) with impulses

描画設定の変更コマンド: set
```
gnuplot> set xrange [-5:5]
gnuplot> set xtics 1   
gnuplot> set xlabel 'x'
```
set による設定変更は以降の描画に反映される
```
gnuplot> plot cos(x)
```

2.3 作成した図の複写と貼り付け

グラフが表示されたウィンドウのボタンでクリップボードに複写可能
複写先のアプリケーションで貼り付け操作

2.4 ヘルプコマンド

gnuplot> help plot

2.5 GNUPLOT 4.6 マニュアル（日本語）

http://www.gnuplot.info/docs_4.6/gnuplot-ja.pdf

3 練習1

関数 sin(x) と sin(x)/x のグラフ (gnuplot_func.pdf 参照) を GNUPLOT で描きなさい。 gnuplot_func.pdf に描かれている，二つのグラフが入った word ファイルを提出しなさい。

4 GNUPLOT を用いたデータファイルの描画（ファイルの利用）

4.1 wgnuplot の起動

コマンドプロンプトで wgnuplot を実行

4.2 データの入ったテキストファイル（データファイル）の作成

データファイルの保存場所を意識すること (保存場所 H:\)
Web ページ上のデータをファイルに保存 (sample_a.txt, sample_score.txt)

4.3 数値のみからなるデータファイルのプロット

データファイルが存在するディレクトリ（フォルダ）の確認
カレントディレクトリの確認: pwd
（必要があれば）カレントディレクトリの変更: cd "ディレクトリのパス名" あるいは ChDir ボタンからフォルダ選択
データの描画: plot 'ファイル名'　（カレントディレクトリとファイルの在処が一致しないと，ファイル名だけでは失敗する）
```
gnuplot> plot 'sample_a.txt'
```
描画スタイル: plot コマンドの with オプション
諸設定の変更: set コマンド

4.4 数値以外を含んだ複数列データのプロット

コメント: #
- コマンドプロンプトとエディタ（メモ帳: コマンド名 notepad）によるファイル (sample_score.txt) 編集（1行目の文字化けを直してから行頭に # を挿入）

plot コマンドにおける描画列等の選択: using オプション，描画列指定，定数列 ( )

gnuplot> pwd
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using 2:3
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using (1):2 with boxplot
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using (1):2, 'sample_score.txt' using (2):3
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using (1):2, 'sample_score.txt' using (2):3, '' using (3):4
gnuplot> set style data boxplot
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using (1):2, '' using (2):3, '' using (3):4
gnuplot> set key off
gnuplot> set yrange [0:100]
gnuplot> set xtics("数学" 1, "英語" 2, "国語" 3)
gnuplot> set ylabel "得点"
gnuplot> plot 'sample_score.txt' using (1):2, '' using (2):3, '' using (3):4

4.5 命令の保存と読み込み: save, load コマンド

gnuplot> save 'sample_score.plt'

gnuplot> load 'sample_score.plt'

4.6 参考: グラフをファイルに出力

グラフをウィンドウ上に描く代わりに pdf ファイル（ファイル名 sample_score.pdf）に出力
```
gnuplot> set terminal pdf
gnuplot> set output 'sample_score.pdf'
gnuplot> replot
```

4.7 参考: コマンド行から設定・描画を実行

コマンドプロンプトのコマンド行から gnuplot コマンドに設定・命令ファイルを渡して描画
```
H:\> gnuplot -p 'sample_score.plt'
```

4.8 参考: GNUPLOT 付属のデモファイル

C:\Program Files\gnuplot\demo

gnuplot> load 'c:\program files\gnuplot\demo\all.dem'

5 練習2

資料ページにある gardens.txt には 3 つの場所における10日間のオゾン濃度(ozone concentration) の測定値が pphm (parts per hundred million) 単位で入っているとする。このデータの箱ひげ図 (boxplot_gardens_gnuplot.pdf 参照）を GNUPLOT で描きなさい。描画に用いた設定・命令を GNUPLOT の save コマンドで .plt ファイルに保存し，提出しなさい。