Μια ολοκληρωμένη λύση γραφικής αναπαράστασης δεδομένων

Transcript

1 Το πρόγραμμα Origin Μια ολοκληρωμένη λύση γραφικής αναπαράστασης δεδομένων

2 To πρόγραμμα Origin (OriginPro 7.5) αποτελεί ένα ολοκληρωμένο πακέτο γραφικής αναπαράστασης και ανάλυσης δεδομένων. Είναι γρήγορο, με πολλές δυνατότητες, εύκολο στην χρήση και αποτελεί ιδανική λύση για όλες τις επιστήμες που απαιτούν γραφικές παραστάσεις, διαχείριση δεδομένων και ανάλυση αποτελεσμάτων. Το πρόγραμμα OriginPro παρέχει σε γραφικό περιβάλλον, δυνατότητες απευθείας εισαγωγής δεδομένων ή εισαγωγή από εξωτερικά αρχεία δεδομένων, δημιουργίας επαγγελματικών γραφικών και εξαγωγής τους σε πλήθος διαφορετικών μορφοποιήσεων. Η εκτέλεση του προγράμματος γίνεται από το σχετικό μενού ή το σχετικό εικονίδιο, ενώ η αρχική του οθόνη φαίνεται παρακάτω. Το Origin αυτόματα ανοίγει ένα δίστηλο φύλλο για εισαγωγή δεδομένων (Data1) ενώ στο κάτω μέρος της οθόνης φαίνονται άλλα δύο παράθυρα o Project Explorer (αριστερά) και το Results Log (δεξιά) Στο επόμενο σχήμα φαίνεται μια γραφική παράσταση και όλες τα γραφικά στοιχεία που την αποτελούν. Η συνήθης επιλογή επεξεργασίας του καθενός από αυτά γίνεται με διπλό click πάνω στο στοιχείο και το πλαίσιο διαλόγου που ακολουθεί περιέχει όλες τις δυνατές μορφοποιήσεις στο συγκεκριμένο στοιχείο. Σελίδα 1 από 11

3 1 η άσκηση: Δημιουργία απλής γραφικής παράστασης Εισαγωγή δεδομένων στο φύλλο εργασίας και δημιουργία γραφικής παράστασης Το Origin ανοίγει ένα φύλλο εργασίας με δύο στήλες. Για να προσθέσουμε μια στήλη ακόμα επιλέγουμε το μενού Column menu και επιλέγουμε Add New Columns. Με την επιλογή ΟΚ εισάγουμε τον προκαθορισμένο αριθμό στηλών που είναι 1. Μια νέα στήλη με όνομα C(Y) εμφανίζεται. Η προσθήκη στηλών γίνεται και εναλλακτικά από το εικονίδιο Αλλάξτε τον τύπο της στήλης C κάνοντας click στην αντίστοιχη επικεφαλίδα C(Y). Επιλέξτε την επιλογή Set as Y Error. Η στήλη C τώρα έχει νέα επικεφαλίδα C(yEr±) και αποτελεί τη στήλη των σφαλμάτων. Τώρα εισάγετε τα παρακάτω δεδομένα Από το μενού Plot επιλέξτε την επιλογή Line + Symbol. Ανοίγει το παράθυρο διαλόγου Plot Setup από όπου μπορείτε να επιλέξετε τα δεδομένα που θέλετε να σχεδιάσετε. Επιλέξτε την column A ως X και column B για Y. Όταν τελειώσετε επιλέξτε ΟΚ. Σελίδα 2 από 11

4 1.4. Μια νέα γραφική παράσταση εμφανίζεται με ορισμένες προεπιλογές σχετικά με τους άξονες και τις λεζάντες. Η λεζάντα δείχνει το όνομα της στήλης των δεδομένων και τον τύπο της γραφικής παράστασης. Αυτό μπορεί να αλλάξει με μια πιο περιγραφική λεζάντα πατώντας διπλό click πάνω στη λεζάντα οπότε δείχνει κάπως έτσι:. Σβήστε το %1 που αντιστοιχεί στην πρώτη γραφική παράσταση και πληκτρολογήστε Estimated Values. Tώρα η λεζάντα πρέπει να δείχνει κάπως έτσι. 1.5 Ας προσθέσουμε στο γράφημα και τα σφάλματα των πειραματικών μετρήσεων. Αυτό θα μπορούσε να έχει ήδη γίνει όταν δημιουργούσατε τη γραφική παράσταση με την επιλογή Line + Symbol αν επιλέγατε την column C για yer στο πλαίσιο διαλόγου Plot Setup. Εναλλακτικά μπορείτε να προσθέσετε τα όρια των σφαλμάτων σε υπάρχον γράφημα ως εξής: Επιλέξτε Graph - Plot Setup ή double-click πάνω στο αντίστοιχο επίπεδο (αριθμός 1 στην πάνω αριστερή γωνία του γραφήματος). Με αυτό τον τρόπο ανοίγει το πλαίσιο διαλόγου Plot Setup, μόνο που αυτή τη φορά εμφανίζονται και τα σετ δεδομένων που απεικονίζονται στο 1 ο επίπεδο του γραφήματος. Επιλέξτε με Click τη γραμμή Data1 και στην συνέχεια το εικονίδιο: Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να επιλέξετε ποια δεδομένα θα γίνουν γραφική παράσταση. Επιλέξτε τη column C για yer και μετά πατήστε Replace και OK. Το γράφημα επανασχεδιάζεται με τα σφάλματα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: Είναι δυνατόν να τοποθετηθούν σφάλματα σε γραφικές παραστάσεις και ως ποσοστό επί των πειραματικών τιμών αφού υπολογιστούν με διαδικασίες υπολογισμού σφαλμάτων (π.χ. τυπική απόκλιση). Αυτό γίνεται με την επιλογή Add Error Bars από το μενού Graph. Σελίδα 3 από 11

5 1.6 Ας προσδιορίσουμε γραφικα το ελάχιστο της καμπύλης αυτής. Με τη βοήθεια των εικονιδίων Zoom in και Zoom out από τη βασική γραμμή εργαλείων επιλέγουμε την περιοχή και εντοπίζουμε γραφικά το ελάχιστο. Για να επιστρέψουμε στην αρχική κατάσταση του γραφήματος έχουμε άλλα δύο εικονίδια το Whole Page και το Rescale. Για μεγαλύτερη ακρίβεια επιλέγοντας ένα από τα δύο εργαλεία μπορούμε να διαβάσουμε με ακρίβεια τις συντεταγμένες κάθε σημείου της οθόνης (αριστερό εικονίδιο) ή κάθε σημείου της γραφικής παράστασης (δεξί εικονίδιο) Ας αλλάξουμε τώρα το στυλ της γραμμής που συνδέει τα πειραματικά σημεία: Με Doubleclick σε οποιοδήποτε πειραματικό σημείο εμφανίζεται το παρακάτω πλαίσιο διαλόγου που μας επιτρέπει να διαχειριστούμε τον τύπο της γραφικής παράστασης, το χρώμα, το στυλ της γραμμής που συνδέει τα σημεία, το σχέδιο που απεικονίζονται τα σημεία. Επιλέξτε Line και στη συνέχεια βρείτε τις επιλογές spline, dotted, 0.8, violet χωρίς gap between the line and each data point και πατήστε OK. Στη συνέχεια επαναλάβετε τη διαδικασία και επιλέξτε αντί για Line Symbol και βάλτε κύκλο μεγέθους 12 με κόκκινο περίγραμμα και κίτρινο γέμισμα. Τα περισσότερα στοιχεία της γραφικής παράστασης είναι ομαδοποιημένα σε ομάδες. Π.χ. αν κάνετε double click σε ένα από τα σημεία μιας γραφικής παράστασης και αλλάξετε το χρώμα του, η αλλαγή αυτή θα εφαρμοστεί σε όλα τα πειραματικά σημεία. Αν θέλετε να εφαρμόσετε τις επιλογές σε μεμονωμένα σημεία τότε κρατήστε πατημένο το πλήκτρο <Ctrl> όταν πατάτε double click πάνω στο συγκεκριμένο σημείο και όλες οι αλλαγές θα εφαρμοστούν μόνο στο επιλεγμένο σημείο. Με αυτή τη διαδικασία επιλέξτε διαφορετικό χρώμα και σύμβολο για το ελάχιστο της καμπύλης αυτής Για να γράψετε ένα σχόλιο με την τιμή του ελάχιστου πάνω στη γραφική παράσταση επιλέξτε το πλήκτρο Τ από τη γραμμή εργαλείων. Αν η γραμμή εργαλείων δεν φαίνεται στην οθόνη εμφανίστε την επιλέγοντας από τα μενού View - Toolbars. H γραμμή εργαλείων συνήθως εμφανίζεται στην αριστερή πλευρά της οθόνης του OriginPro. Τα πρώτα 7 εργαλεία χρησιμοποιούνται κυρίως για τη διαχείριση δεδομένων σε γραφικές παραστάσεις Τα υπόλοιπα δέκα χρησιμοποιούνται για να προσθέσετε σχόλια ή αντικείμενα στις γραφικές παραστάσεις ή στα φύλλα εργασίας Σελίδα 4 από 11

6 Το OriginPro παρέχει τις ακόλουθες μορφοποιήσεις για τα κείμενα:bold(=έντονα), italic(=πλάγια), underline(=υπογραμμισμένα), superscript(=εκθέτες), subscript(=δείκτες), και Greek(=Ελληνικό Αλφάβητο). Ειδικοί χαρακτήρες όπως το σύμβολο της μοίρας ( ) και το μπορούν να εμφανιστούν πληκτρολογώντας ****, όπου **** είναι ο αντίστοιχος 4ψήφιος κωδικός ANSIγια το κάθε σύμβολο. Ο κωδικός αυτός πρέπει να πληκτρολογηθεί από το αριθμητικό πληκτρολόγιο κρατώντας το πλήκτρο Alt π.χ. το 0174 δίνει το σύμβολο. Οι κωδικοί ANSI για όλα τα σύμβολα μπορούν να αναζητηθούν στο Character Map. Είναι επίσης δυνατό να κάνετε διαδικασία Copy-Paste από το Character Map στο OriginPro ή ακόμη πιο εύκολα από to Word στο OriginPro Για να προσθέσετε δεδομένα σε υπάρχουσα γραφική παράσταση απλά συμπληρώστε τα επόμενα κελιά στο αντίστοιχο φύλλο εργασίας και η γραφική παράσταση επανασχεδιάζεται αυτόματα. Προσθέστε άλλες 5 γραμμές με τα εξής σημεία (6, 7.1) (7, 7.9), (8, 8.4), (9, 10.3), (10, 11.2). Για να προσθέσετε μια καινούργια γραφική παράσταση προσθέστε μια καινούργια στήλη (Column E) και συμπληρώστε τα 10 πρώτα κελιά της ως εξής: 6, 4, 3, 2.5, 4, 7, 9.6, 5.4, 8.3, Εμφανίστε το πλαίσιο διαλόγου Plot Setup κάνοντας Double-click στον αριθμό του επιπέδου στην πάνω αριστερή γωνία του παραθύρου της γραφικής παράστασης. Ενώ το Layer 1 είναι επιλεγμένο (φωτισμένο) επιλέξτε Line + Symbol για τον τύπο της νέας γραφικής παράστασης και Column A για X και Column E για Y. Επιλέξτε Add για να προσθέσετε τη γραφική παράσταση στο υπάρχον γράφημα (Layer1) και πατήστε OK. Τα νέα δεδομένα εμφανίζονται μαζί με τη πρώτη καμπύλη και μπορούν να επεξεργαστούν με τον ίδιο τρόπο. Για να ενημερώσετε τη λεζάντα επιλέξτε Graph - New Legend και διαμορφώστε τη λεζάντα όπως προηγουμένως θεωρώντας τη δεύτερη καμπύλη ως theoretical values. Αν επιθυμήτε να σβήσετε μια καμπύλη από μια γραφική παράσταση, ανοίξτε το πλαίσιο διαλόγου Plot Setup, και με right-click πάνω στο σετ δεδομένων στη λίστα επιλέξτε Remove. Επιλέξτε OK ή Apply για να ενημερώσετε το γράφημα. Σελίδα 5 από 11

7 1.10. Για να αποκτήσετε μια εκτύπωση της γραφικής παράστασης μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πλαίσιο διαλόγου εκτύπωσης που είναι κοινό σε όλες τις εφαρμογές των Windows. Απλά επιλέξτε File Print για να ανοίξει το παρακάτω πλαίσιο διαλόγου: Οι επιλογές που έχετε είναι να αλλάξετε το μέγεθος του χαρτιού, ο προσανατολισμός εκτύπωσης και άλλες επιλογές επιλέγοντας το κουμπί Properties. Αφού επιλέξετε τις κατάλληλες επιλογές πατήστε <OK> και με ένα δεύτερο <OK> μπορείτε να εκτυπώσετε. Ας δοκιμάσουμε να εκτυπώσουμε περισσότερα του ενός γραφήματα στην ίδια σελίδα. Επιλέξτε File Νew και επιλέξτε Layout. Ένα νέο παράθυρο εμφανίζεται με μια λευκή σελίδα. Από την επιλογή Layout - Add Graph ή/και Layout - Add Worksheet για να προσθέσετε γραφήματα και πίνακες στην λευκή σελίδα ώστε να εκτυπωθούν. Μπορείτε να αλλάξετε το μέγεθος των γραφημάτων και των πινάκων και να τα ευθυγραμμίσετε χρησιμοποιώντας τη γραμμή εργαλείων αντικειμένων που φαίνεται παρακάτω. Αν δεν εμφανίζεται αυτή η γραμμή εργαλείων μπορείτε να την εμφανίσετε επιλέγοντας View - Toolbars - Object Edit. Με βάση αυτές τις οδηγίες δημιουργείστε μια σελίδα που να περιέχει το γράφημα και τον αντίστοιχο πίνακα στην ίδια σελίδα Εκτός από τη δυνατότητα εκτύπωσης έχετε τη δυνατότητα να εξάγετε μια γραφική παράσταση ή μια σελίδα σαν αυτή που δημιουργήσατε στην σε μορφή εικόνας, οπότε και να την χρησιμοποιήσετε ως αντικείμενο σε άλλα προγράμματα (π.χ. Word, Powerpoint, Latex). Από το μενού File επιλέξτε την επιλογή Export Page επιλέγοντας το format εικόνας που επιθυμείτε από μια μεγάλη σειρά επιλογών που περιλαμβάνει αρχεία εξόδου τύπου: AI, BMP, CGM, DXF, EMF, EPS, GIF, JPG, PCX, PDF, PNG, PSD, TGA, TIF, WMF, XPM και XWD. Αποθηκεύστε το τελευταίο γράφημα μαζί με τον αντίστοιχο πίνακα που δημιουργήσατε στην 1.10 σε μορφή tiff, wmf, jpg και ελέγξτε το μέγεθος των αντίστοιχων αρχείων μέσα από την επιλογή: File - Export Page.επιλέγοντας κάθε φορά από το αντίστοιχο πλαίσιο διαλόγου τον αντίστοιχο τύπο (tiff, wmf, jpg) και αποθηκεύστε τα στον προσωπικό σας χώρο Z: Για να εισάγετε τις εικόνες αυτές στο Word ανοίξτε το πρόγραμμα Word και από την επιλογή Insert Picture from file εισάγετε τα τρία αυτά αρχεία σε ένα κενό έγγραφο του Word. Παρατηρείτε καμιά διαφορά στην ποιότητα; Σελίδα 6 από 11

8 1.12. Τέλος της εργασίας-αποθήκευση της εργασίας: Σε περίπτωση που ολοκληρώσαμε την εργασία μας μπορούμε να την αποθηκεύσουμε σαν αρχείο του Origin (*.opj) που περιέχει όλα τα φύλλα εργασίας αλλά και όλες τις γραφικές παραστάσεις σε ένα μόνο αρχείο μέσα από τις επιλογές Save Project και Exit από το μενού File. Επίσης μπορείτε να αποθηκεύσετε μεμονωμένες γραφικές παραστάσεις ή φύλλα εργασίας από την επιλογή File - Save Window As και να τα συμπεριλάβετε στη συνέχεια σε άλλες εργασίες. Για να ανοίξουμε μια εργασία του Origin (Project) File > Open ή επιλέγοντας το εικονίδιο Open. Είναι μια καλή πρακτική να σώζουμε σε τακτά χρονικά διαστήματα ενώ εργαζόμαστε Εισαγωγή δεδομένων από υπάρχοντα αρχεία δεδομένων Τα αρχεία Excel μπορούν να ανοιχθούν από το OriginPro με την επιλογή File - Open Excel απευθείας. Εκτός από αρχεία Excel με την επιλογή File - Import μπορείτε να εισάγετε δεδομένα από διαφόρους τύπους αρχείων: ΑSCII, Lotus, dbase, DIF, Thermo Galactic, MATLAB, MiniTab, LabTech, SigmaPlot, Sound, Mathematica, Kaleidagraph και pclamp. Για παράδειγμα στην επόμενη άσκηση θα χρειαστεί να ανοίξετε μερικά αρχεία δεδομένων τύπου ASCII ως εξής: Ανοίξτε ένα νέο φύλλο εργασίας από την επιλογή File - New και στη συνέχεια επιλέξτε Worksheet. Στη συνέχεια επιλέξτε File - Import > Simple Single ASCII οπότε εμφανίζεται το παρακάτω πλαίσιο διαλόγου εισαγωγής δεδομένων: Επιλέξτε το αρχείο που θέλετε να ανοίξετε κάνοντας Click στο όνομα του και στη συνέχεια επιλέξτε Open. Το αντίστοιχο αρχείο ASCII έχει ανοιχθεί μέσα στο περιβάλλον Origin. Εναλλακτικά μπορείτε αν χρησιμοποιήσετε την ομάδα εντολών Cut/Copy/Paste ή την επιλογή DDE (Dynamic Data Exchange). Η επιλογή DDE είναι ένα γενικότερο χαρακτηριστικό των Windows που επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ εφαρμογών που εκτελούνται στο περιβάλλον Windows. Η επιλογή DDE επιτρέπει σε ένα γράφημα του Σελίδα 7 από 11

9 OriginPro να είναι δυναμικά συνδεδεμένο με δεδομένα από μια άλλη εφαρμογή που υποστηρίζει την επιλογή DDE όπως είναι το Excel. Με αυτόν τον τρόπο καθώς αλλάζετε τα δεδομένα στο Excel, αυτόματα ενημερώνεται και η γραφική παράσταση στο OriginPro. Με την ίδια επιλογή μπορείτε να ενσωματώνετε γραφικά από το OriginPro σε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου όπως είναι το Word. H εντολή Paste Link από το μενού Edit του Word χρησιμεύει για να δημιουργεί τέτοιες διασυνδέσεις Πολλαπλά επίπεδα γραφικών παραστάσεων (2 ή περισσότερες γραφικές παραστάσεις) Αρχικά δημιουργήστε τις 2 ή περισσότερες γραφικές παραστάσεις όπως κάνατε σε όλα τα προηγούμενα. Έχοντας όλες τις σχετικές γραφικές παραστάσεις ανοικτές και επιλέγοντας μια από αυτές επιλέξτε Merge all Graph Windows από το μενού Edit menu. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο διαλόγου που σας ρωτάει αν επιθυμείτε να κράτησετε και τις παλιές γραφικές παραστάσεις (Επιλέξτε <Yes>). Στη συνέχεια εμφανίζονται οι επιλογές διευθέτησης των επίπεδων και του διαχωρισμού των γραφικών. Αφήστε τις προκαθορισμένες επιλογές και επιλέξτε <OK>. Αν είχατε δημιουργήσει δύο γραφικές παραστάσεις αυτές θα εμφανιστούν η μια κάτω από την άλλη όπως δείχνει και το παρακάτω σχήμα. Από το μενού Edit και την επιλογή Add & Arrange Layers μπορείτε να μεταβάλλετε το κατακόρυφο διάστημα μεταξύ των δύο γραφικών παραστάσεων. Σελίδα 8 από 11

10 ΤΥΠΟΙ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ του ORIGIN 2D Line and Symbol graphs Special Line/Symbol: 2D Bar, Column and 2/3D pie charts 3DXYY 3DXYZ 3D Surface/2D Contour Plots (μόνο για δεδομένα πίνακα:matrix) Σελίδα 9 από 11

11 Βubble Colour mapped Το πρόγραμμα Origin μέσα από μια άσκηση Statistical Graphs Panel Miscellaneous Σελίδα 10 από 11