Gnuplot toho umí opravdu hodně, přestože se jedná o volně šiřitelný software. S oblibou jej používám jak pro vlastní potřebu, například přípravu písemek, tak i pro zpestření výuky matematiky v počítačové učebně. Kromě jiných kladů má program velmi malé hardwarové požadavky.
Asi před rokem jsem se při brouzdání po internetu náhodou dostal k programu gnuplot. Je to program určený k zobrazení grafů 2D a 3D funkcí, parametrických křivek a datových souborů. Jak již název napovídá, je šířen pod licencí GNU a tedy je zadarmo (Více o licenci GNU naleznete na adrese http://www.gnu.cz/). Program existuje ve verzích pro mnoho platforem, například Unix, Linux, Windows 9x, Windows 3.11, MS DOS, Macintosh, ATARI ST a další. Na programu je vidět, že vznikal původně pro Unix, ovládá se klávesnicí pomocí příkazů a existuje k němu velké množství opravdu kvalitně zpracované dokumentace. Manuál má asi 120 stránek. Já se vám zde pokusím přiblížit verzi 3.7.1 pro Windows 95/98.
Použití v praxi
Nabízí se spousta možností, jak tento skvělý program využít v praxi. Například ho můžete použít pouze pro sebe a velmi snadno a rychle se na něm přesvědčit o průběhu nějaké funkce, až budete připravovat nebo kontrolovat písemku. Můžete z něho vytisknout grafy pro studenty nebo přímo připravit hodinu matematiky v počítačové učebně. Témat, při kterých by se dal program využít by se našlo dost. Průběhy funkcí, grafické řešení soustav lineárních rovnic, kvadratických rovnic, analytická geometrie,…
Z vlastní zkušenosti vím, že ovládání nedělalo problémy ani studentům, kteří nejsou s počítači zrovna kamarádi. Opsat z tabule příkaz a zmáčknout enter dokáže každý. I když není hodin nadbytek, myslím, že jedna dvě za rok se vždy najdou a pro studenty je to vítané zpestření pro někoho tak nudné vědy jako je matematika.
Stažení a instalace
Program je možné si stáhnout na adrese http://www.gnuplot.org. Zde najdete mimo jiné odkazy na několik ftp serverů, které nabízejí aktuální verzi programu. Chcete-li verzi pro Windows 95/98, stáhněte si soubor gp371w32.zip. Pro Win 3.11 stáhněte soubor gp371w16.zip.
Jeho velikost je asi 872 Kb. Po rozbalení dostanete 9 souborů a jeden adresář, který obsahuje ukázkové příklady. Programu spustíte poklepáním na soubor wgnupl32.exe.
Program je velmi nenáročný na hardware. Bez problému jsem ho používal na učebně vybavené staršími 486-kami s Windows 3.11.
Co program umí
Je toho opravdu hodně. Rozhodně víc, než by středoškolský učitel matematiky mohl potřebovat, ale to rozhodně není na škodu. Program mimo jiné nabízí:
- Kreslení grafů 2D a 3D funkcí, parametrických křivek a ploch, a to vše v mnoha různých podobách;
- Výpočty v oboru celých, reálných i komplexních čísel;
- Uživatelsky definované funkce;
- Podporu pro mnoho grafických formátů a zařízení;
- Propracovanou nápovědu.
Pokud chcete, aby vám program ukázal, co dovede, zvolte menu FILE\Demos… Vyberte soubor all.dem v podadresáři Demo.Spustí se ukázka, ve které se vám předvedou možnosti programu. Pozor, trvá docela dlouho!
Program je možné přizpůsobit vašim potřebám. Veškeré nabídky v menu se při startu nastavují podle souboru wgnuplot.mnu. Je to textový soubor, který má velmi jednoduchou strukturu a není těžké ho upravit. Například přidat další položky, počeštit některé nabídky, přidat do nabídky funkce připravené na hodinu atd.
Základy práce
S programem je možno pracovat ve dvou režimech. Dávkově nebo interaktivně. Pokud při spuštění zadáte jako parametr název souboru, který obsahuje příkazy Gnuplotu, pak se tyto příkazy provedou, jako byste je zadávali postupně z klávesnice. Pokud spustíte program bez parametru, objeví se vám okno programu. Můžete buď vybírat příkazy z menu nebo zadávat příkazy z klávesnice do příkazového řádku. Já doporučuji používat příkazový řádek, i když se to už dnes může zdát jako přežitek. Z menu jsou totiž dosažitelné jen příkazy, které do něj autoři přednastavili. Při zadávání příkazů přímo z klávesnice, máte větší volnost. Navíc je práce rychlá a pohodlná, neboť si například pomocí šipky nahoru můžete znovu vyvolat poslední příkaz a upravit nějaký parametr. Například zadáte-li plot sin(x)+3, otevře se nové okno, do kterého se vykreslí zadaná funkce. Pokud na obrázek klepnete pravým tlačítkem myši, objeví se nabídka, ze které můžete změnit barevné parametry grafu, uložit graf do schránky, vytisknout graf atd.
Základní příkazy
Abyste si mohli program vyzkoušet bez dlouhého studování nápovědy, popíši některé základní příkazy:
- set xrange [od:do]
nastaví rozsah osy x na grafu. Například set xrange [-10:10]
Obdobně pro osu y je set yrange [-10:10]. Pokud nezadáte rozsah sami, bude si ho program nastavovat automaticky. - set zeroaxis
zapne zobrazování os v počátku. Standardně se nezobrazují. - set xtics axis od,po,do
nastaví, aby číslování bylo na ose x.
Příklad: set xtics axis -10,1,10 číslování bude na ose x od -10 do 10 po jedné - plot f(x)
vykreslí graf funkce f(x)
Příklad: plot sin(x**2)-1 vykreslí graf funkce sin (x2 ) – 1 - replot f(x)
k již nakreslenému grafu přidá graf funkce f(x) - splot f(x,y)
vykreslí 3D graf funkce f(x,y)
Příklad: splot sin(x)-cos(x+y) - load 'soubor'
nahraje 'soubor' a vykoná příkazy v něm uvedené. Pozor, název souboru musí být v apostrofech nebo v
uvozovkách.
Příklad: load 'mgr.dem' - pwd
vypíše aktuální adresář- cd 'cesta'
změní aktuální adresář. Názvy adresářů musí být rovněž v apostrofech nebo v uvozovkách.
Příklad: cd 'd:\skola\grafy' - cd 'cesta'
- Help nebo ?
Nejdůležitější příkaz. Bez parametru zobrazí hlavní stránku nápovědy. Pokud jako parametr zadáte nějaké klíčové slovo, zobrazí nápovědu přímo k tomuto klíčovému slovu.
Příklad: ? plot
Program samozřejmě obsahuje příkazů mnohem více a i výše uvedené příkazy mají mnoho dalších parametrů, ale jejich popis přesahuje rámec tohoto článku.
Pokud vás program zaujal a chtěli byste o něm vědět více, doporučuji pročíst dokumentaci či webové stránky programu. Kdo by se nechtěl prokousávat objemným manuálem, může sledovat seriál o tomto programu, který začal vycházet na serveru ROOT (http://www.root.cz/). Autor zde sice popisuje linuxovou verzi programu, ale syntaxe příkazů je stejná.
Petr Vanický
0 komentářů:
Okomentovat