Creación de gráficos de barras de error con Matplotlib

Introducción

Las barras de error se utilizan en gráficos y diagramas para mostrar el error potencial o la incertidumbre en una medición o punto de datos. Python Matplotlib es una popular biblioteca de visualización de datos que proporciona diferentes tipos de gráficos de barras de error. En este laboratorio, aprenderemos a crear gráficos de barras de error con límites superior e inferior utilizando Matplotlib.

Consejos sobre la VM

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Si tiene problemas durante el aprendizaje, no dude en preguntar a Labby. Deje sus comentarios después de la sesión y lo resolveremos rápidamente para usted.

Importar las bibliotecas necesarias

Comenzaremos importando las bibliotecas necesarias, incluyendo NumPy y Matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Definir los datos

A continuación, definiremos algunos datos de ejemplo para graficar. Aquí, crearemos una matriz de valores de x, valores de y y sus correspondientes valores de error.

x = np.array([0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0])
y = np.exp(-x)
xerr = 0.1
yerr = 0.2

Crear un gráfico simple de barras de error

Crearemos un gráfico simple de barras de error con barras de error estándar utilizando la función errorbar. Aquí, estableceremos los valores de x e y junto con sus correspondientes valores de error. También estableceremos el estilo de línea en puntos.

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 4))

## barras de error estándar
ax.errorbar(x, y, xerr=xerr, yerr=yerr, linestyle='dotted')

Agregar límites superiores

Para agregar límites superiores a las barras de error, usaremos el parámetro uplims de la función errorbar. También agregaremos un valor constante de 0,5 a los valores de y para diferenciar este gráfico del anterior.

## incluyendo límites superiores
ax.errorbar(x, y + 0.5, xerr=xerr, yerr=yerr, uplims=True, linestyle='dotted')

Agregar límites inferiores

Para agregar límites inferiores a las barras de error, usaremos el parámetro lolims de la función errorbar. También agregaremos un valor constante de 1,0 a los valores de y para diferenciar este gráfico de los anteriores.

## incluyendo límites inferiores
ax.errorbar(x, y + 1.0, xerr=xerr, yerr=yerr, lolims=True, linestyle='dotted')

Agregar límites superiores e inferiores

Para agregar tanto límites superiores como inferiores a las barras de error, usaremos los parámetros uplims y lolims de la función errorbar. También agregaremos un marcador al gráfico para diferenciarlo de los anteriores.

## incluyendo límites superiores e inferiores
ax.errorbar(x, y + 1.5, xerr=xerr, yerr=yerr, lolims=True, uplims=True,
            marker='o', markersize=8, linestyle='dotted')

Agregar límites a ambos ejes x e y

Finalmente, agregaremos límites a ambos ejes x e y. Usaremos los parámetros xlolims y xuplims para agregar límites a las barras de error del eje x.

## Grafica una serie con límites inferiores y superiores en x & y
## error constante en x con error variable en y
xerr = 0.2
yerr = np.full_like(x, 0.2)
yerr[[3, 6]] = 0.3

## simula algunos límites modificando los datos anteriores
xlolims = lolims
xuplims = uplims
lolims = np.zeros_like(x)
uplims = np.zeros_like(x)
lolims[[6]] = True  ## solo limitado en este índice
uplims[[3]] = True  ## solo limitado en este índice

## realiza la gráfica
ax.errorbar(x, y + 2.1, xerr=xerr, yerr=yerr,
            xlolims=xlolims, xuplims=xuplims,
            uplims=uplims, lolims=lolims,
            marker='o', markersize=8, linestyle='none')

Mostrar el gráfico

Finalmente, mostraremos el gráfico usando la función show.

## arregla la figura
ax.set_xlim((0, 5.5))
ax.set_title('Errorbar upper and lower limits')
plt.show()

Resumen

En este laboratorio, aprendimos cómo crear gráficos de barras de error con límites superiores e inferiores utilizando Matplotlib. Usamos la función errorbar para crear diferentes gráficos con límites superiores e inferiores. También aprendimos cómo agregar límites a ambos ejes x e y.