Второй способ использования данных из Excel – это создание нескольких рабочих листов в Origin. В этом случае анализ и построение графиков производится как и в обычном документе Origin. Однако неудобство этого метода заключается в невозможности поддержания связи с исходным файлом Excel.[3].

Таким образом, если данные в Excel полностью обработаны математически и требуют только графического представления, более удобен второй способ. Если же график нужен для вычисления промежуточных данных (характеристическая вязкость для определения молекулярной массы полимера), логично пользоваться первым способом.

1.3. Построение графиков в OriginLab

После того, как в Origin тем или иным способом введены данные, необходимо их привести к требуемому графическому виду.

Общая схема построения графика такова: пользователь выделяет нужные данные, выбирает один из десятков типов предлагаемых двух- и трехмерных диаграмм, и система строит диаграмму или график.[4]. Двухмерные данные Origin может визуализировать более чем 40 способами, трехмерные — более чем 10.[1,3]. Трехмерные поверхности можно строить как по матрице данных размерностью 3 ґ 3, так и по двухмерному массиву (x, y), для которого в окне формул задана функция f(x, y). При этом в одном окне можно разместить на различных слоях до 50 графиков.[1]. Настройка диаграмм выполняется главным образом в диалоговых окнах, связанных со строящимися объектами. Для обращения к окнам достаточно двойного щелчка мышью. Несомненным плюсом программы является инструментальная панель стилей для выбора напрямую таких параметров, как цвет, а также средства редактирования текста непосредственно в диаграмме. С их помощью можно применять как верхние, так и нижние индексы, вставлять буквы греческого алфавита и символы. Созданные так изображения, готовые к печати, с помощью технологии OLE можно внедрить в другие приложения.[4].

В качестве наглядного пособия по возможностям построения различного типа графиков в химии с помощью OriginLab на сайте www.originlab.com создана галерея, в которой приведены наиболее часто встречающиеся и наоборот – уникальные примеры. В частности выше уже были описаны проблемы, связанные с построением ИК-спектров. В качестве примера, сочетающего несколько функций OriginLab можно привести следующий рис.1.[3].

Рис.1. 9-блочный линейный график ИК-спектров окисленной формы цеолита SSZ-35.

Еще одним положительным моментом Origin является экспорт готовых графиков в различные форматы. Например, в некоторых изданиях, как печатных, так и электронных, требуется снабжать публикацию исходными файлами. Origin предлагает возможность сохранения в 17 форматах: Adobe Illustrator (AI), Bitmap (BMP), Computer Graphics Metafile (CGM), AutoCAD Drawing Interchange (DXF), Encapsulated Postscript (EPS), Graphics Interchange Format (GIF), (OriginPro), Joint Photographic Experts Group (JPEG), ZSoft PC Paintbrush Bitmap (PCX), Portable Network Graphics (PNG), Truevision Targa (TGA), Portable Document File (PDF), Adobe Photoshop (PSD), Tag Image File (TIF), Enhanced Metafile (EMF), X-Windows Pix Bitmap (XPM), X-Windows Dump (XWD), Windows Metafile (WMF).[3]. Для каждого из указанных форматов существует свой набор поддерживаемых опций. Например, для формата EPS есть следующие возможности: определение формата данных (двоичная система или ASCII), цвета (RGB или CMYK), типов шрифтов, которые были использованы в документе, а также возможность предварительного просмотра в форматах TIFF и WMF. Экспорт в форматы BMP, GIF даст растровое изображение (с весьма ограниченными возможностями масштабирования), а в форматы WMF, EMF – векторное, т.е. произвольно масштабируемое.[2].

2. Применение OriginLab на практике

В качестве примера практического использования приведенных выше возможностей OriginLab можно рассмотреть обработку данных по термомеханике. Суть заключается в построении зависимости относительной деформации образцов от температуры.

Рис. 1. Вид окна программы OriginPro в режиме начала работы.

Далее по полученным данным определяется температура стеклования сополимера. Интересен этот пример тем, что значения по оси Y зависят от разных значений X. Пакет Excel не позволяет построить на одном графике несколько зависимостей такого типа, в то время как в Origin достаточно всего лишь присвоить соответствующие имена разным колонкам:

Рис.2. Пример таблицы данных по термомеханике в Origin.

Далее выбирается тип графика, указываются соответствующие параметры осей (ширина, интервал значений, названия, засечки, цвет и т.д.). В случае близкого расположения определяющих точек целесообразно выбирать в меню Plot Details тип Line, так как наличие маркеров на графике будет негативно сказываться на его информативности и внешнем виде. При изменении Plot Type следует учитывать, что зависимости должны быть cгруппированы (Plot Details/Group, маркировано поле Dependent). Там же можно определить стиль линии. Для сглаживания линий на полученном графике можно использовать опцию Spline в меню Connect.

Рис.3. Пример форматирования линий графика в Origin.

Цвет и толщину линий следует выбирать в зависимости от дальнейших действий с графиком: для презентации и цветной печати больше подходят чуть утолщенные линии контрастных цветов, в то время как для черно-белой печати – тонкие темных оттенков. Форматированию графика следует уделять должное внимание, так как это во многом определяет общее впечатление от презентации (печатной работы) и позволяет наиболее эффективно использовать приведенную информацию.

В результате проведенных операций можно получить следующий график

Рис.4.Пример построения графика термомеханических кривых в Origin.

Описанный пример является наглядной демонстрацией возможностей Origin для решения проблем в химии высокомолекулярных соединений. Практически аналогичным предыдущему будет построение графика зависимости потери массы от температуры для термогравиметрического анализа. В этом случае значения по оси Y фиксированы, а значения по оси X – различны. Однако, поскольку определяющей для построения графика является ось Х (по умолчанию), то алгоритм построения графика идентичен описанному.

Рис.5. Пример таблицы данных по термогравиметрии в Origin.

Рис.6. Пример построения графика термогравиметрических кривых в Origin.

Таким образом, пакет Origin является уникальным по сочетанию эффективности и простоты для выполнения описанных задач.

Заключение

Поскольку химия высокомолекулярных соединений, как и любой другой раздел химии, сталкивается не только с проблемами синтеза, но и анализа полученных веществ, естественна потребность химиков в соответствующем инструментальном оснащении и программном обеспечении. Кроме разнообразного набора программ, облегчающих обработку и анализ данных, существует огромное количество мануалов и файлов помощи по их использованию для того, чтобы каждый пользователь смог выбрать для себя программу наиболее отвечающую его потребностям и поставленным задачам.

Исходя из специфики своей магистерской работы (синтез, экспериментальное определение состава, термомеханический и термогравиметрический анализ) для обработки данных мной был выбран пакет Origin, поскольку он обладает необходимым набором функций, достаточно прост и понятен в использовании, что и было показано на примерах.

Список литературы.

1. Мурашкин С. Рисуем данные. Системы визуализации // http://chemicsoft.chat.ru/drugie10.htm (11.12.2008)

2. Пакет “Origin” // http://helplab1.narod.ru/Origin.htm#bad (11.12.2008)

3. OriginLab. Products: Origin //http://www.originlab.com/index.aspx?s=8&lm=169 (17.10.2008)

4. Саймон Б. Там, где бессилен Excel, Origin 7 в своей стихии // http://www.pcmag.ru/issues/detail.php?ID=7867&phrase_id=1732207 (11.12.2008)

Предметный указатель

Excel................................................................................................................................................................................ 4, 8, 9, 12, 16

Origin.............................................................................................................................................. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16

пакет................................................................................................................................................................................ 12, 14, 15, 16

программа.................................................................................................................................................................... 4, 5, 6, 7, 9, 15

файл........................................................................................................................................................................................ 6, 7, 8, 9

форматирование........................................................................................................................................................................... 8, 13

химия.......................................................................................................................................................................... 4, 5, 8, 9, 13, 15

Интернет-ресурсы в предметной области исследования

1. http://www.sciencedirect.com;

Сайт издательства Elsevier. Содержит резюме всех статей различных журналов данного издательства. Доступ к полнотекстовым версиям можно получить в библиотеке Академии Наук.

2. http://www.elsevier.com/wps/find/homepage.cws_home;

Также сайт одноименного издательства. Отличается он системой каталогизации и спецификой направленности. Доступ к полнотекстовым документам можно получить в библиотеке Академии наук.

3. http://www.e-library.com;

Масса полезных статей в основном на английском языке. Доступ предоставляется только зарегистрированным пользователям. Наиболее полный доступ можно получить опять же в библиотеке Академии Наук.

4. http://www.scopus.com/scopus/home.url;

Самый мощный поисковик резюме. Кроме этого выдается ссылка на полнотекстовую версию файла или номер и название журнала, в котором приведена статья.