Gnuplot

Gnuplot ist ein so genannter Funktionenplotter, ein skript- bzw. kommandozeilengesteuertes Computerprogramm zur grafischen Darstellung von Funktionen und Daten.

Funktionsumfang

Gnuplot kann zwei- und dreidimensionale Plots erzeugen. Die Plots können auf dem Bildschirm dargestellt und in verschiedensten Graphikformaten (zum Beispiel EPS, PNG und viele andere) abgespeichert werden.

Gnuplot stammt aus der Unix-Welt, läuft aber auf allen wichtigen Betriebssystemen. Gnuplot besitzt keine grafische Benutzeroberfläche, sondern wird von der Kommandozeile aus bedient oder über Skripte gesteuert. Unter Unix existieren graphische Eingabeoberflächen, wie zum Beispiel Xgfe.

Im wissenschaftlichen Bereich ist Gnuplot wegen seiner übersichtlichen Plots und der Möglichkeit, skriptgesteuert automatisch Plots aus Daten oder Messwerten zu erzeugen, sehr beliebt. Gnuplot verarbeitet große Datenmengen im Vergleich zu kommerziellen Programmen platzsparend und schnell. Die Originaldaten bleiben immer unangetastet und müssen auch nicht in einem „Worksheet“ vorgehalten werden.

Folgende grundlegenden Bearbeitungsschritte sind möglich:

Daten (aus Datei) einlesen.
Ausgleichsrechnung in verschiedenen Modi.
Definition eigener Funktionen.
Daten und Funktionen (inkl. Ausgleichsfunktionen) plotten. Die Veränderung der Daten durch Anwendung von definierten und vordefinierten Funktion ist möglich. Es können jedoch jeweils nur die Daten aus einer Datei zeilenweise (ohne Speicherfunktion) verarbeitet werden.

Gnuplot ist als eigenständiges Anwendungsprogramm konzipiert, nicht als Graphikbibliothek. Es gibt keine Schnittstelle (API), die es ermöglicht, Gnuplot als Unterprogramm in Anwendungen einzubinden. Um Gnuplot trotzdem zu nutzen, kann ein Gnuplot-Prozess über eine Pipe gestartet werden. Graphikkommandos und evtl. auch Daten können so an Gnuplot gesendet und verarbeitet werden.

Die aktuelle Version von Gnuplot ist 4.0. Eine wichtige Neuerung ist beispielsweise die Möglichkeit, Graphen interaktiv zu manipulieren, z. B. zu zoomen oder 3D-Graphen zu rotieren.

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.

Beispiel

Die Funktion $f(x)=x^{2}$ wird z. B. 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 PNG als Ausgabeformat wie folgt aus:

Alternative Programme

Da Gnuplot nicht für alle Anwendungen geeignet ist (es gibt z. B. keinen Binning-Mechanismus, keine Histogrammierung oder einen wahlfreien Zugriff auf Daten), werden häufig auch folgende Programme eingesetzt:

Root root.cern mit den Schwerpunkt der Kurvenanpassung und Darstellung
Origin (Software) als kommerzielle Windows-Software, mit Schnittstelle zu anderen Programmen
MATLAB als kommerzielle Software, mit Schwerpunkt auf lineare Algebra und numerische Mathematik
Octave als freie Software, die Open-Source-Alternative zu Matlab
R eine freie Software für statistische Berechnungen und Grafiken.

Weblinks