この記事では、PythonのMatplotlibライブラリを使用してエラーバーを含むグラフをプロットする方法について詳しく解説します。具体的なコード例とその詳細な解説、さらには応用例も含めて説明していきます。
目次
はじめに
エラーバーは、データのばらつきや不確実性を視覚的に表現するための重要なツールです。Matplotlibを使えば、エラーバーを簡単に追加できます。この記事では、基本的な使い方から応用までを解説します。
基本的なエラーバーのプロット
必要なライブラリのインポート
最初に、MatplotlibとNumPyをインポートします。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
シンプルなエラーバーのコード例
以下は基本的なエラーバーをプロットするコードです。
# データの定義
x = np.linspace(0, 10, 11)
y = np.sin(x)
yerr = 0.2 # エラーバーの高さ
# グラフのプロット
plt.errorbar(x, y, yerr=yerr, fmt='o', label='data')
# その他の設定
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.legend()
# 表示
plt.show()
このコードでは、`yerr`によってY方向のエラーバーの高さを定義しています。`fmt=’o’`でデータポイントを丸に設定しています。
応用例
応用例1: X方向とY方向の両方にエラーバーを設定
エラーバーをX方向、Y方向双方に設定する例です。
# データの定義
x = np.linspace(0, 10, 11)
y = np.sin(x)
xerr = 0.1
yerr = 0.2
# グラフのプロット
plt.errorbar(x, y, xerr=xerr, yerr=yerr, fmt='o', label='data')
# その他の設定
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.legend()
# 表示
plt.show()
`xerr`を設定することで、X方向にもエラーバーが表示されます。
応用例2: エラーバーのスタイルをカスタマイズ
エラーバーの見た目（色、太さなど）をカスタマイズする方法です。
# データの定義
x = np.linspace(0, 10, 11)
y = np.sin(x)
yerr = 0.2
# グラフのプロット
plt.errorbar(x, y, yerr=yerr, fmt='o', label='data',
ecolor='red', elinewidth=2, capsize=5)
# その他の設定
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.legend()
# 表示
plt.show()
`ecolor`でエラーバーの色、`elinewidth`でエラーバーの太さ、`capsize`でエラーバーの先端の大きさを設定できます。
まとめ
Matplotlibでエラーバーを含むグラフを作成する方法について学びました。基本的な使い方から、X方向とY方向両方にエラーバーを設定する方法、さらにはエラーバーのスタイルをカスタマイズする方法までを解説しました。これを機に、データのばらつきや不確実性をより視覚的に表現する高度なグラフを作成してみてください。
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