Création de graphiques à barre d'erreur avec Matplotlib

Introduction

Les barre d'erreur sont utilisées dans les graphiques et les tableaux pour montrer l'erreur potentielle ou l'incertitude dans une mesure ou un point de données. Python Matplotlib est une bibliothèque de visualisation de données populaire qui fournit différents types de tracés de barre d'erreur. Dans ce laboratoire, nous allons apprendre à créer des tracés de barre d'erreur avec des limites supérieure et inférieure à l'aide de Matplotlib.

Conseils sur la VM

Une fois le démarrage de la VM terminé, cliquez dans le coin supérieur gauche pour basculer vers l'onglet Notebook pour accéder à Jupyter Notebook pour la pratique.

Parfois, vous devrez peut-être attendre quelques secondes pour que Jupyter Notebook ait fini de charger. La validation des opérations ne peut pas être automatisée en raison des limitations de Jupyter Notebook.

Si vous rencontrez des problèmes pendant l'apprentissage, n'hésitez pas à demander à Labby. Donnez des commentaires après la session, et nous résoudrons rapidement le problème pour vous.

Importation des bibliothèques requises

Nous allons commencer par importer les bibliothèques requises, y compris NumPy et Matplotlib.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Définir les données

Ensuite, nous allons définir quelques données d'exemple pour tracer. Ici, nous allons créer un tableau de valeurs de x, de valeurs de y et de leurs valeurs d'erreur correspondantes.

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

Créer un tracé simple de barre d'erreur

Nous allons créer un tracé simple de barre d'erreur avec des barre d'erreur standard à l'aide de la fonction errorbar. Ici, nous allons définir les valeurs de x et de y ainsi que leurs valeurs d'erreur correspondantes. Nous allons également définir le style de ligne en pointillé.

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

## barre d'erreur standard
ax.errorbar(x, y, xerr=xerr, yerr=yerr, linestyle='dotted')

Ajouter des limites supérieures

Pour ajouter des limites supérieures aux barre d'erreur, nous allons utiliser le paramètre uplims de la fonction errorbar. Nous allons également ajouter une valeur constante de 0,5 aux valeurs de y pour différencier ce tracé du précédent.

## y compris les limites supérieures
ax.errorbar(x, y + 0.5, xerr=xerr, yerr=yerr, uplims=True, linestyle='dotted')

Ajouter des limites inférieures

Pour ajouter des limites inférieures aux barre d'erreur, nous allons utiliser le paramètre lolims de la fonction errorbar. Nous allons également ajouter une valeur constante de 1,0 aux valeurs de y pour différencier ce tracé des précédents.

## y compris les limites inférieures
ax.errorbar(x, y + 1.0, xerr=xerr, yerr=yerr, lolims=True, linestyle='dotted')

Ajouter des limites supérieures et inférieures

Pour ajouter à la fois des limites supérieures et inférieures aux barre d'erreur, nous allons utiliser les paramètres uplims et lolims de la fonction errorbar. Nous allons également ajouter un marqueur au tracé pour le différencier des précédents.

## y compris les limites supérieures et inférieures
ax.errorbar(x, y + 1.5, xerr=xerr, yerr=yerr, lolims=True, uplims=True,
            marker='o', markersize=8, linestyle='dotted')

Ajouter des limites aux deux axes x et y

Enfin, nous allons ajouter des limites aux deux axes x et y. Nous utiliserons les paramètres xlolims et xuplims pour ajouter des limites aux barre d'erreur de l'axe x.

## Trace une série avec des limites inférieures et supérieures sur x et y
## erreur constante sur x avec erreur variable sur y
xerr = 0.2
yerr = np.full_like(x, 0.2)
yerr[[3, 6]] = 0.3

## simulez quelques limites en modifiant les données précédentes
xlolims = lolims
xuplims = uplims
lolims = np.zeros_like(x)
uplims = np.zeros_like(x)
lolims[[6]] = True  ## seulement limitée à cet indice
uplims[[3]] = True  ## seulement limitée à cet indice

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

Afficher le tracé

Enfin, nous allons afficher le tracé à l'aide de la fonction show.

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

Sommaire

Dans ce laboratoire, nous avons appris à créer des graphiques à barre d'erreur avec des limites supérieures et inférieures à l'aide de Matplotlib. Nous avons utilisé la fonction errorbar pour créer différents graphiques avec des limites supérieures et inférieures. Nous avons également appris à ajouter des limites aux deux axes x et y.