La Aplicacion de Gnuplot

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Intro a GNUplot

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    INSTALACIN DEL PAQUETE GNUPLOT El sistema operativo LinEx tiene dos tipos de usuario: El usuario normal y el superusuario. De los dos, el nico que tiene privilegios para instalar un paquete para que lo puedan usar los dems es el superusuario, por lo que para instalar un paquete, lo primero que debemos hacer es entrar en el equipo como superusuario o usuario Root. Al entrar en el sistema como usuario root, el escritorio que nos aparece es el siguiente:

    Como podemos observar, el escritorio del usuario root es distinto al escritorio que tiene otro usuario cualquiera. Una vez dentro del sistema, vamos a comenzar a instalar la aplicacin que deseamos. Para ello vamos a utilizar un paquete que se instala con el sistema operativo LinEx que se llama Synaptic. Para acceder a dicho paquete pulsamos sobre el icono correspondiente que es el Administrador de paquetes , cuyo icono es:

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    Cuando arrancamos el Synaptic, vamos a suponer que este ya est configurado de forma correcta para bajar de Internet cualquier paquete que deseemos. Lo primero que tenemos que hacer es localizar en el listado de paquetes que aparece el paquete que queramos instalar. Para ello teclearemos, en la ventana que pone Encontrar paquete, el nombre del paquete que queramos instalar. En este caso GNUPLOT.

    Una vez localizado el paquete, leemos atentamente la informacin que el programa nos proporciona sobre el mismo. Seguidamente pulsamos el botn instalar, con lo que le indicaremos al sistema que deseamos instalar esa aplicacin.

    Por ltimo, pulsamos el botn ejecutar. El sistema nos informar de las operaciones que va a realizar para instalar el paquete que hemos seleccionado. Le indicaremos que ejecute todas esas operaciones. Seguidamente el sistema comenzar a trabajar instalando la aplicacin matemtica que hemos seleccionado. Al final nos volver a aparecer la pantalla inicial del Synaptic, lo que nos indicar que el proceso de instalacin ha concluido. El paquete ya est listo para ser utilizado por cualquier usuario, incluido el root. Para utilizarlo con un usuario distinto al root, finalizamos la sesin que tenemos abierta y abrimos una sesin con otro usuario cualquiera.

    Cuando estemos como un usuario normal, podemos ejecutar la aplicacin instalada directamente. Para ello abrimos un terminal siguiendo las instrucciones que se indican en el siguiente grfico y pulsando en la opcin terminal:

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    Cuando abramos el terminal, nos aparecer una pantalla como la siguiente. En ella tecleamos el nombre del paquete que hemos instalado, en este caso drgenius, pulsamos la tecla Enter y ya lo podemos utilizar.

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    GNUPLOT: GRFICAS EN DOS Y TRES DIMENSIONES CON LINEX

    Mariano Real Prez

    1. INTRODUCCIN A GNUPLOT 1.1. LA APLICACIN GNUPLOT Gnuplot es un programa que permite generar grficas 2D y 3D. Sus principales virtudes son la facilidad de uso y un acabado de muy alta calidad. En este tutorial nos referiremos a la versin Gnuplot 3.7.

    Los autores iniciales de Gnuplot son Thomas Williams y Colin Kelly, quienes decidieron crear un programa que les permitiera visualizar las ecuaciones matemticas de las clases de electromagnetismo y ecuaciones diferenciales. Su primera intencin fue llamarlo "newplot", pero descubrieron que ya exista otro programa con ese mismo nombre, as que utilizaron el homfono (al menos en ingls) "Gnuplot".

    Gnuplot no tiene ninguna relacin con el proyecto GNU ni con la FSF. Actualmente ni es mantenido por la FSF ni est bajo la GPL. Gnuplot es software libre en el sentido de que las fuentes estn disponibles (y adems son gratuitas), pero no se permite distribuir versiones modificadas.

    Gnuplot ofrece las siguientes facilidades:

    Representaciones bidimensionales con distintos estilos (puntos, lneas, barras ...).

    Representaciones tridimensionales (contorno y superficie). Facilidades para etiquetar las grficas, ejes y puntos representados (ttulos y

    etiquetas). Permite realizar clculos con enteros, decimales y complejos. Posee un conjunto de funciones predefinidas y permite al usuario definir las

    suyas propias. Ayuda en lnea. Funciona en distintos SO y permite obtener grficos en casi cualquier formato. Permite trabajo interactivo o en modo comando (batch).

    1.2. INICIAR Y FINALIZAR GNUPLOT

    La forma ms comn de utilizar Gnuplot es de forma interactiva en un entorno grfico. Para el caso de LinEx, desde las X, en un terminal teclear "Gnuplot". Aparece un mensaje de saludo y el prompt de Gnuplot segn podemos observar en la siguiente imagen:

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    Para salir basta con teclear "quit" o Ctrl-D.

    El sistema de ayuda en lnea de Gnuplot se invoca desde el prompt de la aplicacin con el comando "help" seguido opcionalmente por el comando u opcin de la que se quiere informacin.

    Gnuplot posee multitud de opciones cuyos valores se pueden consultar con el comando "show" y se pueden cambiar con el comando "set". Para ms informacin sobre todos las opciones disponibles, debemos teclear "help set" y obtendremos una ventana como la siguiente:

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    2. SINTAXIS DE GNUPLOT

    2.1. INTRODUCCIN DE ECUACIONES Y FUNCIONES Para Gnuplot la variable independiente se llama X en grficos bidimensionales, y X e Y en los tridimensionales

    En general la sintaxis (y precedencia) a la hora definir frmulas es la misma que se usa en Java o en C. La diferencia ms destacada es que los exponentes se expresan precedidos por "**". Se pueden usar parntesis para cambiar el orden de evaluacin. La lista de todos los operadores se puede obtener con "help expressions" y luego "operators" desde el prompt de Gnuplot. Con esto obtenemos la siguiente pantalla:

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    Gnuplot tambin ofrece unas funciones predefinidas. La sintaxis nuevamente es como la de Java o C. A modo de ejemplo tenemos las siguientes:

    Funciones trigonomtricas: sin, cos, tan. Su argumento es un nmero en radianes o grados (ver "help angles"). El nmero pi es una constante predefinida: sin(pi/2)=1. Vamos a representar la funcin

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    Inversas de las funciones trigonomtricas: asin, acos, atan. Devuelven un ngulo en radianes o grados (ver "help angles" en la imagen siguiente).

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    Funciones hiperblicas y sus inversas. Logaritmo en base e y su inversa y logaritmo en base 10: log, exp, log10. Para ver una lista completa de las funciones disponibles, teclear "help

    function" en el prompt de Gnuplot.

    El usuario puede definir sus propias constantes y funciones. La definicin de una constante es:

    Nombre de la constante '=' ecuacin. Ejemplos: o pi = 3.1416 o i = sqrt(-1)

    Para las funciones es semejante: nombre de funcin '(' lista de variables separadas por comas en caso que la funcin tenga ms de un parmetro ')' '=' ecuacin.

    o f(x) = rand(x) o min(a,b) = (a < b) ? a : b

    2.2. OPCIONES DE REPRESENTACIN. Una de las caractersticas de Gnuplot es la gran cantidad de opciones para conseguir el acabado deseado: tipos de lnea y colores utilizados, ttulos de ejes y grfica, clave, etiquetas y flechas... La lista es casi interminable. Existen dos formas de especificar las opciones:

    Utilizando los comandos set y show para establecer y mostrar su valor. Estas opciones se mantienen vigentes hasta que se modifiquen nuevamente con el comando set

    Como parmetros especficos de una orden de representacin grfica (plot y splot). A diferencia del caso anterior, son opciones que slo afecta a la representacin grfica actual.

    2.3. UN EJEMPLO

    Supongamos que queremos obtener una grfica de sin(x). Entonces deberamos escribir lo siguiente:

    Gnuplot> set title "Grfica del seno" Gnuplot> plot [-pi:pi] sin(x)

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    Esto har aparecer otra ventana con la grfica. Si nos equivocamos o queremos realizar alguna modificacin podemos utilizar los cursores para movernos por el historial (arriba o abajo) y desplazar el cursor al lugar donde queremos hacer el cambio (izquierda o derecha). De esta manera es muy cmodo obtener la grfica de sin(2*x).

    Gnuplot> set title "Grfica del seno del ngulo doble" Gnuplot> plot [-pi:pi] sin(2*x)

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    3. GRFICAS 2D La orden para realizar representaciones bidimensionales es plot. Su uso ms simple es el siguiente:

    plot funcion

    Por ejemplo, para representar ( )xexsenxf = 1)()( : plot sin(x)*(1-exp(x))

    Debera aparecer algo parecido