Gnuplot

Gnuplot
Basisdaten
Aktuelle Version	4.4.3 (1. März 2011)
Betriebssystem	Unix, GNU/Linux, Microsoft Windows, IBM OS/2, DOS, Mac OS, VMS, Atari BS
Kategorie	Grafik-Software
Lizenz	Gnuplot Copyright
gnuplot.info

Mit Gnuplot erstellte Kleinsche Flasche

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

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

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

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

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 sich im amerikanischen Englisch vom ursprünglichen Namen phonetisch nicht unterscheidet.

Beispiele

Mathematische Funktionen

Die Funktion f(x) = x² 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:

Diagramm mit externen Daten

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

# Ausgabedatei und -format
set output 'Piratenpartei-Deutschland-Mitglieder.svg'
set terminal svg
 
# Datumformat
set locale 'de_DE.UTF-8'
set xdata time
set timefmt "%Y-%m-%d"
set format x "%b. %Y"
 
# Titel
set title 'Mitgliederentwicklung der Piratenpartei Deutschland'
 
# Achsen und Gitternetz
unset xlabel
set xtics out nomirror rotate 1 autofreq scale 1,0.5
set ylabel 'Mitglieder'
set ytics out nomirror scale 0.5
set grid ytics
set border 3
set yrange [0:14000]
 
# Legende
set key outside bottom center box title 'Wahlen'
 
# Plotten
plot 'mitglieder.dat' using 2:1 with line lt 7 lw 3 title '', \
        '-' using 1:(12e6) with impulses lt 1 lw 1 title 'Wahl zum 7. Europäischen Parlament 2009', \
        '-' using 1:(12e6) with impulses lt 3 lw 1 title 'Wahl zum 17. Deutschen Bundestag 2009'
# Wahltermine
2009-06-07
e
2009-09-27
e

Der Code erzeugt folgende Grafik:

Ein mit Gnuplot erstelltes Diagramm

Weblinks

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

• Offizielle Internetpräsenz mit Demo-Graphen
• Einführung in Gnuplot
• Tutorial Gnuplot Version 4.2 (englisch)
• Ein MediaWiki-Wiki mit eingebettetem Gnuplot
• C++ - Programmierschnittstelle für Gnuplot (verwendet Pipes)
• Plotshare.com - Online Interface für Gnuplot zum kollaborativen Arbeiten an Plots.

Normdaten: SWD in der DNB: 7614489-6