Накопительные данные и экстраполяция с помощью gnuplot - PullRequest
Новая
       31

Накопительные данные и экстраполяция с помощью gnuplot

0 голосов
/ 30 ноября 2018

Наличие списка дат и событий, которые не обязательно отсортированы по дате, например, как 

# Date     Event
04.12.2018 -4
23.06.2018 5
04.10.2018 3
11.11.2018 -9
08.03.2018 -4
08.03.2018 2
11.11.2018 -3

Я хотел бы суммировать события и выполнить (например, линейную) экстраполяцию, например, когда данные будутдостиг определенного порога (например, ноль).

Похоже, smooth frequency и smooth cumulative, похоже, были созданы для этого.Но я борюсь со следующим:

а) как я могу добавить начальное значение (смещение), например StartValue = 500

plot $Data u (strftime("%d.%m.%Y",timecolumn(1,"%d.%m.%Y"))):($2+StartValue) smooth cumulative w l t "Cumulated Events"

не подходитэто.

б) как я могу получить совокупные данные?Особенно, если данные не отсортированы по дате? 

set table "DataCumulative.dat"
    plot $Data u (strftime("%d.%m.%Y",timecolumn(1,"%d.%m.%Y"))):2 smooth cumulative with table
unset table

Это похоже на этот вопрос ( GNUPLOT: сохранение данных из сглаженного совокупного ), но я не получаю ожидаемые числа.В моем примере ниже в файле "DataCumulative.dat" я ожидал уникальные даты и в основном данные с нижнего графика.Как это получить?

Код: 

### start code
reset session
set colorsequence classic

# function for creating a random date between two dates
t(date_str) = strptime("%d.%m.%Y", date_str)
date_random(d0,d1) = strftime("%d.%m.%Y",rand(0)*(t(d1)-t(d0)) + t(d0))

# create some random date data
date_start = "01.01.2018"
date_end = "30.06.2018"
set print $Data
do for [i=1:1000] {
    print sprintf("%s\t%g", date_random(date_start,date_end), floor(rand(0)*10-6))
}
set print

set xdata time
set timefmt "%d.%m.%Y"
set xtics format "%b"
set xrange[date_start:"31.12.2018"]

set multiplot layout 2,1
    plot $Data u (strftime("%d.%m.%Y",timecolumn(1,"%d.%m.%Y"))):2 smooth frequency with impulses t "Events"
    plot $Data u (strftime("%d.%m.%Y",timecolumn(1,"%d.%m.%Y"))):2 smooth cumulative w l t "Cumulated Events"
unset multiplot

# attempt to get cumulative data into datablock
set table "DataCumulative.dat"
    plot $Data u (strftime("%d.%m.%Y",timecolumn(1,"%d.%m.%Y"))):2 smooth cumulative with table
unset table
### end of code

Сюжеты: enter image description here

1 Ответ

0 голосов
/ 02 декабря 2018

Полагаю, я наконец понял это сейчас.Однако есть несколько уроков, которые я до сих пор не понимаю полностью.

1.Чтобы получить кумулятивные данные, вы не должны устанавливать 

set table $DataCumulative
    plot $Data u (stringcolumn(1)):2 smooth cumulative with table
unset table

, но вместо этого: 

set table $DataCumulative
    plot $Data u (stringcolumn(1)):2 smooth cumulative 
unset table

обратите внимание на пропущенный «with table» в команде plot.Первая версия предоставляет вам исходные данные, вторая - желаемые совокупные данные.Но я пока не понимаю, почему.

2.настройка разделителя файла данных по умолчанию, которая 

set datafile separator whitespace

, похоже, не работает.Вместо этого будет выдано сообщение об ошибке типа line xxx: No data to fit

, вам придется установить 

set datafile separator " \t"  # space and TAB

Но я не понимаю, почему.

3.дата подгонки 

f_lin(x) = m*x + c

совсем не подойдет.Видимо, вам нужно вычесть дату начала и сделать примерку. 

f_lin(x) = m*(x-strptime("%d.%m.%Y", Date_Start)) + c

Я помню, как читал это давным-давно в документации gnuplot, но больше не могу ее найти.

ДляВ настоящее время я доволен следующим:

Измененный код: 

### generate random date between two dates
reset session

# function for creating a random date between two dates
t(date_str) = strptime("%d.%m.%Y", date_str)
date_random(d0,d1) = strftime("%d.%m.%Y",rand(0)*(t(d1)-t(d0)) + t(d0))

# create some random date data
Date_Start = "01.01.2018"
Date_End = "30.06.2018"
set print $Data
do for [i=1:100] {
    print sprintf("%s\t%g", date_random(Date_Start,Date_End), floor(rand(0)*10-6))
}
set print

set xdata time
set timefmt "%d.%m.%Y"

# get cumulative data into datablock
set xtics format "%d.%m.%Y"
set table $DataCumulative
    plot $Data u (stringcolumn(1)):2 smooth cumulative
unset table
set xtics format "%b"

set datafile separator " \t"  # space and TAB

# linear function and fitting
f_lin(x) = m*(x-strptime("%d.%m.%Y", Date_Start)) + c
set fit nolog quiet
fit f_lin(x) $DataCumulative u 1:2 via m,c

Level_Start = 500
Level_End = 0
x0 = (Level_End - Level_Start - c)/m  + strptime("%d.%m.%Y", Date_Start)

set multiplot layout 3,1
    # event plot & cumulative plot
    set xrange[Date_Start:"31.12.2018"]
    set xtics format ""
    set lmargin 7
    set bmargin 0
    plot $Data u (timecolumn(1,"%d.%m.%Y")):2 smooth frequency with impulses lc rgb "red" t "Events 2018"
    set xtics format "%b"
    set bmargin
    plot $Data u (timecolumn(1,"%d.%m.%Y")):2 smooth cumulative w l lc rgb "web-green" t "Cumulated Events 2018"

    # fit & extrapolation plot
    set label 1 at x0, graph 0.8 strftime("%d.%m.%Y",x0) center
    set arrow 1 from x0, graph 0.7 to x0, Level_End 
    set key at graph 0.30, graph 0.55
    set xrange[Date_Start:x0+3600*24*50] # end range = extrapolated date + 50 days
    set xtics format "%m.%y"
    set yrange [-90:] 
    plot $DataCumulative u (timecolumn(1,"%d.%m.%Y")):($2+Level_Start) w l lc rgb "blue" t "Cumulated Events",\
    Level_End w l lc rgb "red" not,\
    f_lin(x)+Level_Start w l ls 0 t "Fitting \\& Extrapolation"

unset multiplot
### end of code

приведет к: enter image description here

...