Introducción
En este tutorial, aprenderemos cómo crear un gráfico tridimensional con barras de error utilizando la biblioteca Matplotlib de Python. Las barras de error son una representación gráfica de la variabilidad de los datos y se utilizan a menudo en los campos de la ciencia y la ingeniería para mostrar las incertidumbres en las mediciones o las estimaciones estadísticas.
Consejos sobre la VM
Una vez finalizada la inicialización de la VM, haga clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.
A veces, es posible que tenga que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de las operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.
Si tiene problemas durante el aprendizaje, no dude en preguntar a Labby. Deje su retroalimentación después de la sesión y resolveremos rápidamente el problema para usted.
Importar bibliotecas
En primer lugar, necesitamos importar las bibliotecas necesarias, que son Matplotlib y NumPy. NumPy es una biblioteca de cómputo numérico que ofrece soporte para arrays y matrices, mientras que Matplotlib es una biblioteca de visualización de datos.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
Crear un gráfico tridimensional
A continuación, creamos un gráfico tridimensional utilizando el método add_subplot del objeto figure. Establecemos el parámetro proyección en '3d' para especificar que queremos un gráfico tridimensional.
ax = plt.figure().add_subplot(projection='3d')
Generar datos para el gráfico
Generamos los datos para nuestro gráfico creando una curva paramétrica. Una curva paramétrica es un conjunto de ecuaciones que describen las coordenadas x, y y z en función de un parámetro. Utilizamos la función arange de NumPy para crear una matriz de valores de 0 a 2π. Luego utilizamos estos valores para calcular las coordenadas x, y y z utilizando funciones trigonométricas.
t = np.arange(0, 2*np.pi+.1, 0.01)
x, y, z = np.sin(t), np.cos(3*t), np.sin(5*t)
Agregar barras de error al gráfico
Agregamos barras de error a nuestro gráfico utilizando el método errorbar del objeto Axes3D. Establecemos los parámetros zuplims y zlolims en arrays que especifican qué puntos de datos tienen límites superiores e inferiores. Establecemos el parámetro errorevery para controlar la frecuencia de las barras de error.
estep = 15
i = np.arange(t.size)
zuplims = (i % estep == 0) & (i // estep % 3 == 0)
zlolims = (i % estep == 0) & (i // estep % 3 == 2)
ax.errorbar(x, y, z, 0.2, zuplims=zuplims, zlolims=zlolims, errorevery=estep)
Personalizar el gráfico
Podemos personalizar nuestro gráfico agregando etiquetas a los ejes x, y y z utilizando los métodos set_xlabel, set_ylabel y set_zlabel.
ax.set_xlabel("X label")
ax.set_ylabel("Y label")
ax.set_zlabel("Z label")
Mostrar el gráfico
Finalmente, utilizamos el método show para mostrar nuestro gráfico.
plt.show()
Resumen
En este tutorial, aprendimos cómo crear un gráfico tridimensional con barras de error utilizando Matplotlib. Utilizamos NumPy para generar los datos de nuestro gráfico y agregamos barras de error utilizando el método errorbar. También personalizamos nuestro gráfico agregando etiquetas a los ejes x, y y z.