Практическая работа на тему: «Обработка экспериментальных данных в Origin» (стр. 2 )

Рис. 10. Ручное заполнение таблицы

 

Вышеприведенный способ введения данных может быть использован при оформлении практикумов или проведении экспериментальных исследований, выполняемых в отсутствие автоматических систем записи результатов эксперимента.

 

3.3. Расчет значений ячеек таблицы

 

В Origin предусмотрена возможность рассчитывать значения ячеек рабочей таблицы, используя различные математические выражения при выборе команды Column=>Set Column Values (рис. 11). В диалоговом окне вы должны указать диапазон ячеек и расчетную формулу (рис. 12), в которой может быть использовано множество различных функций: abs(), sin(), cos(), ln(), sqrt(), int() и др.

 

Рис. 11. Команда Column=>Set Column Values для расчета значений ячеек рабочей таблицы

 

Рис. 12. Диалоговое окно Set Values для введения расчетной формулы

 

В расчетных выражениях можно пользоваться как арифметическими (+, -, *, /, ^), так и логическими (<, >, <=, >=, ==, &&, ||) операторами. При записи расчетных выражений используются имена колонок и, при необходимости, индексы i их рядов. В случае использования наборов данных из одной и той же таблицы имена соответствующих колонок или их порядковые номера, отсчитываемые от первой левой колонки, записываются в круглых скобках, а индексы – в квадратных.

 

3.4. Статистика данных

 

Origin позволяет проводить различного рода статистические вычисления табличных данных. Используя данную функцию, можно узнать среднее, максимальное и минимальное значение, сумму и другое.

Остановимся на статистике по колонкам таблицы. Для начала выделите нужные колонки с данными. Далее выберите Statistics > Descriptive Statistics > Statistics on Columns (рис. 13), после которой появится диалоговое окно Statistics on Columns (рис. 14). Укажите в нем необходимые вам математические операции и нажмите кнопку OK. В итоге вы получите таблицу, содержащую результаты статистических вычислений (рис. 15).

 

Рис. 13. Команда Statistics > Descriptive Statistics > Statistics on Columns для проведения статистики по колонкам таблицы

 

Рис. 14. Диалоговое окно Statistics on Columns для статистики по колонкам

 

Рис. 15. Таблица с результатами статистических вычислений по колонкам

 

4. Графическое отображение данных

 

Пакет Origin обладает массой вариантов построения и оформления графиков. В этой главе разберем часть из них подробнее.

Для начала рассмотрим следующий пример. Предположим, что мы изучаем некий физический процесс, который хорошо описывается параболическим законом. Но в результате статистических явлений у нас имеется небольшое отклонение экспериментальных данных от теоретических значений.

Импортируем данные нашего эксперимента в проект одним из ранее описанных способов. В появившейся таблице (рис. 16) первая колонка представляет собой значения некоторой величины X, а во второй, третьей и четвертой колонках приведены распределения величины Y при различных условиях проведения эксперимента.

 

Рис. 16. Таблица с экспериментальными данными. Первая колонка представляет собой значения некоторой величины X, а во второй, третьей и четвертой колонках приведены распределения величины Y при различных условиях проведения эксперимента

 

4.1. Построение графиков

 

Теперь построим соответствующие графики для импортированных экспериментальных данных. Отобразим их по отдельности в разных графических окнах. Для этого воспользуйтесь командой Plot=>Line=>Line (рис. 17) или одной из пиктограмм, представленных на панели инструментов в нижней области экрана (рис. 18). В открывшемся диалоговом окне Plot Setup: Select Data to Create New Plot (рис. 19, а) укажите один из типов отображения графика в списке Plot Type (Line, Symbol, Line + Symbol и т. д.) и определите координатным осям X и Y колонки, соответствующие данным первого эксперимента. Далее повторите процедуру построения графика для второго и третьего эксперимента (рис. 19, б и в) и в результате получите графики, представленные на рисунках 20, а, б и в.

 

Рис. 17. Команда Plot=>Line=>Line для построения графика в виде линии

 

Рис. 18. Пиктограммы 2D-графики

 

 

 

Рис. 19, а, б и в. Диалоговые окна Plot Setup: Select Data to Create New Plot для построения графиков

 

 

 

Рис. 20, а, б и в. Графики экспериментальных данных, представленные в виде точек

 

Для построения сразу нескольких графиков в одном графическом окне (рис. 21) в диалоговом окне Plot Setup: Select Data to Create New Plot задайте координатам X и Y те колонки таблицы, которые необходимо отобразить. В этом случае необязательно выбирать колонки по порядку, т. е. A→X, B→Y, C→X, D→Y и т. д. Возможны случаи, когда, например, данным, откладываемым по оси X, соответствует только одна колонка для всех графиков, а по оси Y – все остальные, тогда порядок выбора колонок может быть следующим: A→X, B→Y, C→Y, D→Y (рис. 22).

 

Рис. 21. Графики в одном графическом окне

Рис. 22. Выбор графиков в диалоговом окне Plot Setup: Select Data to Create New Plot для отображения в одном графическом окне.

 

4.2. Оформление графика и редактирование координатных осей

 

Далее вы можете оформить построенные графики по своему усмотрению.

Начнем с редактирования страницы Page. Она служит местом размещения различных графических элементов: слоев, осей, текста, данных, – и на графике по умолчанию представляется простым белым фоном. Параметры этой страницы (ее цвет и размер) можно настраивать, вызвав диалоговое окно Plot Details (рис. 23) командой Format=>Page.

 

Рис. 23. Изменение параметров страницы Page

 

Слой Layer является основным строительным блоком в графике Origin и включает в себя координатные оси X и Y, один или более графиков и связанные с ними текстовые подписи или графические символы. Если вас не устраивает внешний вид слоя, то вы можете ее изменить в диалоговом окне Plot Details (рис. 24) после выбора команды Format=>Layer.

 

Рис. 24. Изменение внешнего вида слоя Layer

 

Перейдем к редактированию самого графика. Выберите команду Format=>Plot, чтобы открыть окно редактирования графика. В строке Plot Type в левом нижнем углу диалогового окна вы можете изменить тип отображения график (рис. 25): линия (Line), точки (Scatter), точки, соединенные линией (Line+Symbol), или колонки (Column / Bar). Для каждого типа отображения графика имеется собственный набор настраиваемых параметров. При отображении данных в точечном виде (Scatter) во вкладке Symbol диалогового окна Plot Details можно изменить вид символов, нажав черную треугольную стрелку в строке Preview, а также задать размер символов в строке Size, цвет – в строке Color, и толщину линий – в строке Edge Thickness.