Curso - Taller Gnuplot

Curso - Taller Gnuplot Raymundo Hernández-Esparza Universidad Autónoma Metropolitana - Iztapalapa Abril 26, 2018

Contenido Introducción Experiencia 1 Experiencia 2 Experiencia 3 Experiencia 4 2 de 48

Introducción

Introducción Gnuplot es un programa que permite la fácil y rápida graficación de datos y/o funciones. Fue creado en 1986-1987 por Collin D. Kelley y Thomas Williams. Es multiplataforma y se distribuye de manera gratuita. http://www.gnuplot.info/ Puede manipularse por linea de comandos o por lotes. 4 de 48

Experiencia 1

6 de 48 Experiencia 1

Experiencia 1 La Superficie de energía potencial (PES) es una relación entre la energía de una molecula o un conjunto de moleculas y su geometría. En general: E (q 1, q 2,..., q M ). En esta experiencia graficaremos la superfície de energía potencial para la reacción: Cl CH 3 Br Cl CH 3 Br r 1 Es la distancia del carbono al cloro. r 2 Es la distancia del carbono al bromo. 7 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. 1 # r1 r2 energy 2 1.500000 1.500000-642.22506 3 1.500000 1.533784-643.03972 4 1.500000 1.567568-643.79246 5 1.500000 1.601351-644.49175 6 1.500000 1.635135-645.14476 7 1.500000 1.770270-647.39265 8 1.500000 1.804054-647.88042 9 1.500000 1.837838-648.34285 10 1.500000 1.871622-648.78131 11... 12... 13... energy.dat 8 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. 1 # Definicion de paleta de colores 2 # 0 Azul - oscuro 3 # 1 Azul - rey 4 # 2 Azul - claro 5 # 3 Azul - muy - claro 6 # 4 Verde 7 # 5 Amarillo 8 # 6 Naranja 9 # 7 Rojo 10 # 8 Rojo - oscuro 11 12 set palette defined ( 0 "#000090", \ 13 1 "#000 fff ", \ 14 2 "#0090 ff", \ 15 3 "#0 fffee ", \ 16 4 "#90 ff70 ", \ 17 5 "# ffee00 ", \ 18 6 "# ff7000 ", \ 19 7 "# ee0000 ", \ 20 8 "#7 f0000 ") paletacol.dat 9 de 48

Experiencia 1 https://www.materialui.co/colors 10 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot3d.gnu 1 #!/ usr /bin / gnuplot 2 3 # Graficos con lineas de contorno y paleta de colores 4 # Taller de gnuplot UAM -I 5 # Abril 26, 2018 6 7 reset 8 9 set terminal pngcairo size 1400,1048 enhanced font " Helvetica,16" 10 set output " Superficie_3D.png " 11 12 set encoding iso_8859_1 13 14 set title " Superficie de energia potencial \n Cl... CH_3... Br" 15 set xlabel " r_1 /{\305}" 16 set ylabel " r_2 /{\305}" 17 set zlabel "E/eV" 11 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot3d.gnu 1 set tics font " Helvetica -Italic,16" 2 set xlabel font " Helvetica,16" 3 set ylabel font " Helvetica,16" 4 set zlabel font " Helvetica,16" 5 set title font " Helvetica,18" 6 7 set style line 500 lc rgb #606060 lt 1 lw 1.5 8 set border 127+256+512 front ls 500 9 set tics nomirror out scale 0.75 10 11 unset key 12 unset surface 13 14 set contours surface 15 set cntrparam levels incr -656,0.1, -651 16 set cntrparam bspline 17 set cntrparam points 3 18 set cntrparam order 10 12 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot3d.gnu 1 set palette 2 load " paletacol.dat " 3 unset colorbox 4 5 set xtics 1.5,0.25,3.75 6 set ytics 1.5,0.25,3.75 7 8 set format x %.2f 9 set format y %.2f 10 11 splot [][][ -656: -651] energy.dat w l lc palette 13 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. $ $./ plot3d. gnu 14 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. 15 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot2d.gnu 1 #!/ usr /bin / gnuplot 2 3 # Graficas en 2D de datos 3D 4 # Taller de gnuplot UAM -I 5 # Abril 26, 2018 6 7 reset 8 9 set terminal pngcairo size 1050,768 enhanced font Helvetica,16 10 set output " Superficie_2D.png " 11 12 set encoding iso_8859_1 # para el signo de Aangstrom 13 14 set title " Superficie de energia potencial \n Cl... CH_3... Br" 15 set ylabel " r_1 /{\305}" 16 set xlabel " r_2 /{\305}" 17 18 set tics font " Helvetica -Italic,16" 19 set xlabel font " Helvetica,16" 20 set ylabel font " Helvetica,16" 21 set zlabel font " Helvetica,16" 22 set title font " Helvetica,18" 16 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot2d.gnu 1 set style line 500 lc rgb #808080 lt 1 lw 1.5 2 set border 127+256+512 front ls 500 3 4 unset key 5 unset surface 6 7 unset zlabel 8 unset ztics 9 10 set view 180,90,1.25,1.25 11 set view equal_axes 12 13 set contours base 14 set cntrparam levels incr -656,0.1, -651 15 set cntrparam bspline 16 set cntrparam points 3 17 set cntrparam order 10 17 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. plot2d.gnu 1 2 set palette 3 load " paletacol.dat " 4 set cbrange [ -656: -651] 5 set colorbox 6 set cbtics -656,0.5, -651 7 8 set xtics 1.5,0.25,4.0 9 set ytics 1.5,0.25,4.0 10 11 set format x %.2f 12 set format y %.2f 13 set format cb %.1f 14 15 splot [][][ -656: -651] energy.dat u 2:1:3 w l lc palette 18 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. $ $./ plot2d. gnu 19 de 48

Experiencia 1 Subdirectorio: sur. 20 de 48

Experiencia 2

Experiencia 2 Átomos en moléculas (AIM) es una metodología que analiza la densidad electrónica, y su derivadas. Los puntos críticos son aquellos que cumplen con la siguiente igualdad. ρ(r) = 0 (1) Las superficies de interacción atómica (IAS) son aquellas donde el flujo es cero. ρ(r) ˆn = 0 (2) 22 de 48

Experiencia 2 Subdirectorio: aim. 1 # x y Zatm 2 0.022501 0.215517 8 3 0.030939 0.215541 8 4 0.035158 0.215554 8 5 0.039376 0.215567 8 6 0.043595 0.215582 8 7 0.047814 0.215597 8 8 0.052033 0.215613 8 9 0.056252 0.215629 8 10 0.060471 0.215647 8 11 0.064690 0.215665 8 12 0.068909 0.215684 8 13 0.073127 0.215704 8 14 0.077346 0.215726 8 15... 16... 17... gradient.dat 23 de 48

Experiencia 2 Subdirectorio: aim. plotaim.gnu 1 #!/ usr /bin / gnuplot 2 3 # Graficos de l n e a s y coloreado 4 # Taller de gnuplot UAM -I 5 # Abril 26, 2018 6 7 reset 8 9 set term pngcairo size 1050,768 enhanced font Helvetica,16 10 set output " aimagua.png " 11 12 set title " Caminos de gradiente y t o p o l o g a de la densidad \n H_2O " 13 set xlabel "x u.a." 14 set ylabel "y u.a." 15 16 set tics font " Helvetica -Italic,16" 17 set ylabel font " Helvetica,16" 18 set xlabel font " Helvetica,16" 19 set title font " Helvetica,18" 20 21 set style line 500 lc rgb #808080 lt 1 lw 1.5 22 set border 3 front ls 500 23 set tics nomirror out scale 0.75 24 de 48

Experiencia 2 Subdirectorio: aim. plotaim.gnu 1 unset key 2 set size square 3 4 set palette 5 set palette maxcolors 2 6 set palette defined ( 1 #90A4AE,8 # b71c1c ) 7 unset colorbox 8 9 set yrange [ -2.5:2.5] 10 set xrange [ -2.5:2.5] 11 12 set xtics -2.5,0.5,2.5 13 set ytics -2.5,0.5,2.5 14 15 set format y %.1f 16 set format x %.1f 17 18 plot " gradient.dat " u 1:2:3 w l lw 2 lc palette, \ 19 "crit.dat " u 1:2 w p pt 7 ps 2.5 lc rgb "# F57F17 ", \ 20 " int_ato.dat " u 1:2 w l lw 4 lc "blue ",\ 21 " bonds.dat " u 1:2 w l lw 4 lc rgb #004D40,\ 22 "crit.dat " u 1:2 w p pt 7 ps 2 lc rgb "# FFEB3B " 25 de 48

Experiencia 2 Subdirectorio: aim. $ $./ plotaim. gnu 26 de 48

Experiencia 2 Subdirectorio: aim. 27 de 48

Experiencia 3

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. vecben.dat 1 # x y d/dx d/dy densidad 2-2.734855-4.342736 0.060568 0.137110 1.03722239 E -04 3-2.734855-4.190463 0.063193 0.135686 1.50583161 E -04 4-2.734855-4.038189 0.065939 0.134114 2.15666776 E -04 5-2.734855-3.885916 0.068796 0.132386 3.05068097 E -04 6-2.734855-3.733643 0.071755 0.130494 4.26856190 E -04 7-2.734855-3.581370 0.074812 0.128424 5.91906428 E -04 8-2.734855-3.429096 0.077974 0.126154 8.15128908 E -04 9..... 10..... 11..... 29 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. plotgrad.gnu 1 #!/ usr /bin / gnuplot 2 3 # Graficos vectoriales 2D 4 # Taller de gnuplot UAM -I 5 # Abril 26, 2018 6 7 reset 8 9 set term pngcairo size 1050,768 enhanced font Helvetica,16 10 set output " benceno.png " 11 12 set title " Gradiente de la densidad electr nica \n C_6H_6 " 13 unset xlabel 14 unset ylabel 15 16 set title font " Helvetica,18" 30 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. plotgrad.gnu 1 set style line 500 lc rgb #606060 lt 1 lw 1.5 2 set border ls 500 3 set tics nomirror out scale 0.75 4 5 unset key 6 7 set size square 8 9 set palette 10 load " paletacol2.dat " 11 unset colorbox 12 set cbrange [0:0.2] 13 14 unset ytics 15 unset xtics 16 17 plot " vecben.dat " u 1:2:3:4:5 w vectors lc palette 31 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. $ $./ plotgrad. gnu 32 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. 33 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. plotgrad2.gnu 1 #!/ usr /bin / gnuplot 2 3 # Graficos vectoriales y l n e a s de contorno 4 # Taller de gnuplot UAM -I 5 # Abril 26, 2018 6 7 reset 8 9 set term pngcairo size 1050,768 enhanced font helvetica,16 10 set output " benceno2.png " 11 12 set title " Gradiente de la densidad e l e c t r n i c a \n C_6H_6 " 13 unset xlabel 14 unset ylabel 15 16 set title font " Helvetica,18" 17 18 19 set style line 500 lc rgb #606060 lt 1 lw 1.5 20 set border ls 500 21 set tics nomirror out scale 0.75 34 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. plotgrad2.gnu 1 set size square 2 3 set palette 4 load " paletacol2.dat " 5 set cbrange [0:.2] 6 7 unset ytics 8 unset xtics 9 10 set contour base 11 set cntrparam level incremental 0,0.05,0.5 12 set cntrparam bspline 13 set cntrparam points 7 14 set cntrparam order 10 15 16 unset surface 17 set table " lines.dat " 18 splot " vecben.dat " u 1:2:5 19 unset table 20 21 22 plot " lines.dat " w l lt 1 lw 1.5 lc palette,\ 23 " vecben.dat " u 1:2:3:4:5 with vectors lc palette 35 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. $ $./ plotgrad2. gnu 36 de 48

Experiencia 3 Subdirectorio: vec. 37 de 48

Experiencia 4

Experiencia 4 Índice de interacciones no covalentes 39 de 48

Experiencia 4 Muestra las interacciones no covalentes, en términos de la densidad y el gradiente reducido. s(r) = 1 ρ(r) 2(3π 2 ) 1/3 ρ 4/3 (r) (3) Λ(r) = sign(λ 2 )ρ(r) (4) 40 de 48

Experiencia 4 Subdirectorio: nci. ureaii.dat 1 # File dat with the data of rho and reduced 2 # cube3d project 3 # Cutoff for density *100 : +/ - 3.000000 4 # Cutoff for reduced grad : 1.500000 5 # rho reduced 6 0.789470 1.483281 7 0.877990 1.452214 8 0.977540 1.421624 9 1.089600 1.391054 10 1.215800 1.359598 11 1.357800 1.328277 12 1.517700 1.295065 13 1.697200 1.260635 14 1.898400 1.224591 15.. 16.. 17.. 41 de 48

Experiencia 4 Subdirectorio: nci. plotnoncovalentdata.sh 1 #!/ bin / bash 2 3 # Script en bash para cambiar nombres de datos y de salida 4 # para su uso en distintos sistemas 5 # Taller de gnuplot UAM -I 6 # Abril 26, 2018 7 8 OUTPUT =$ {1%%.*} 9 NAME =${ OUTPUT }. png 10 11 12 gnuplot -e "DATA= $1 ; OUTPUTNAME= $NAME " plotnci.gnu 42 de 48

Experiencia 4 Subdirectorio: nci. plotnci.gnu 1 set term pngcairo size 1050,768 enhanced font Helvetica,16 2 3 set output OUTPUTNAME 4 set title " ndice de interacciones no covalentes ( INC )" 5 set xlabel "sign ({/ Symbol l}_2) {/ Symbol r}(r)" 6 set ylabel "s(r)" 7 unset key 8 set palette 9 10 11 set tics font " Helvetica -Italic,16" 12 set ylabel font " Helvetica,16" 13 set xlabel font " Helvetica,16" 14 set title font " Helvetica,18" 15 16 set style line 500 lc rgb #606060 lt 1 lw 1.5 17 set border 3 front ls 500 18 set tics nomirror out scale 0.75 43 de 48

Subdirectorio: nci. plotnci.gnu 1 2 set palette defined ( 1 #0000ff, 2 #00ff00, 3 # ff0000 ) 3 4 unset colorbox 5 set yrange [0:1.5] 6 set xrange [ -0.031:0.031] 7 set ytics 0.0,0.25,2.0 8 set xtics -0.04,0.01,0.04 9 set format y %.2f 10 set format x %.2f 11 12 plot DATA u ($1 /100.) :2:1 w p pt 7 ps 0.5 lc palette 44 de 48

Experiencia 4 Subdirectorio: nci. $ $./ plotnoncovalentdata. sh ureaii. data 44 de 48

Experiencia 4 Subdirectorio: nci. 45 de 48

Para saber un poco mas... Gnuplot in Action understandig data with graphs. Philipp K. Janert, Manning Publications Co. http://www.gnuplot.info/ 46 de 48