Origin

Origin: Graficzna wizualizacja danych

Typ kursu: e-Learning Forma kursu: slajdy z linkami do screencastów Liczba slajdów: 81 Łączny czas screencastów: 470 min Okres aktywnego dostępu: 30 dni Wielokrotne odtwarzania: tak Pobieranie plików danych: tak Bieżące miejsce przerwania kursu celem kontynuacji: zapamiętane Świadectwo uczestnictwa: tak Certyfikat zaliczenia kursu: nie

Kurs przeznaczony jest dla osób, którym znane są podstawy pracy w środowisku programu Origin/OriginPro. Wprowadza krok po kroku w zagadnienia tworzenia wykresów 2D oraz 3D, od opisu struktury okna graficznego oraz poszczególnych elementów wykresu, sposobu wyboru danych oraz odpowiedniego przygotowania ich do dalszej pracy, poprzez wybór odpowiedniego szablonu wykresu, omówienia dostępnych narzędzi, aż do szczegółowo ujętego formatowania tworzonej wizualizacji danych.

W trakcie kursu szeroko omawiane są najbardziej przydatne i często wykorzystywane szablony wykresów, między innymi wykresy liniowo-punktowe, słupkowe, różne warianty wykresów kołowych, wykresy wektorowe, przestrzenne wizualizacje danych XYZ oraz mapy izolinii, czy wykresy funkcji matematycznych. Kurs porusza także zagadnienia tworzenia własnych szablonów wykresów oraz prezentacji złożonych z wielu wykresów różnego typu.

Kurs opracowano na bazie programu w wersji 2023b.
Niektóre nagrania sesji pracy z programem zawierają fragmenty wykorzystujące procedury wersji OriginPro. Zostały one oznaczone w opisie kursu oraz na slajdach prezentacji.

Łączny czas nagranych sekwencji pracy w środowisku programu wynosi ponad 470 minut.

Program szkolenia

• Część 1: Wprowadzenie, pojęcia podstawowe, tworzenie wykresów XY
• Część 2: Wykresy słupkowe i kołowe
• Część 3: Izolinie, mapy tematyczne i różne formy prezentacji 3D
• Część 4: Operowanie wykresami i tworzenia własnych szablonów

Część 1:
Wprowadzenie, pojęcia podstawowe, tworzenie wykresów XY
1. Wstęp, podstawy wizualizacji danych w formie wykresów w programie Origin
a. Podstawowa terminologia dotycząca okien graficznych
b. Struktura okna wykresu
c. Formatowanie wykresu, rodzaj znacznika punktu, linie rzutu
d. Różne opcje kolorowania obiektów
e. Wykorzystanie centroidu do graficznego uśrednienia danych (wersja OriginPro)
f. Edycja osi liczbowych i legendy
g. Przerywanie osi liczbowej

2. Proste wykresy w układzie XY i struktura warstwowa wizualizacji
a. Wykres na bazie szablonu Line oraz Line+Symbol
b. Wykres ze słupkami błędów
c. Struktura warstwowa wykresu na przykładzie wizualizacja wielu serii danych
d. Edycja wykresu z wykorzystaniem narzędzia Layer Content
e. Layer Content jako narzędzie tworzenia wykresu inicjowanego z pustego okna graficznego

3. Zaawansowane metody wizualizacji wielu serii danych
a. Serie danych o znacznych różnicach skali, wielokrotne osie Y
b. Wykresy panelowe
c. Offsetowanie serii danych

Część 2:
Wykresy słupkowe i kołowe
1. Proste wykresy słupkowe
a. Słupki pionowe i poziome, szablon Column i Bar
b. Wykresy kolumnowe 2D i 3D ze słupkami błędów
c. Słupki 3D według szablonu XYY
d. Słupki z wielokrotnymi osiami Y

2. Wykresy słupkowe wielu serii danych
a. Skumulowane wykresy słupkowe
b. Słupki pływające
c. Wykresy słupkowe z podziałem na podzbiory

3. Wykresy słupkowe 3D
a. Słupki 3D na danych typu kolumna X i wiele kolumn Y, XYY 3D Bars
b. Słupki 3D Bars jako wykresy wymagające danych XYZ
c. Arkusz z danymi o strukturze macierzowej dla wykresu słupków 3D Bars
d. Trzy kolumny danych XYZ, jako baza dla wykresu 3D Bars
e. Konwersja arkusza do macierzy i słupki 3D Bars na bazie macierzy
f. Słupki 3D Bars w wersji Stacked i 100% Stacked

4. Różne warianty wykresów kołowych
a. Diagram wycinków koła w wersji 2D i 3D
b. Diagram 3D Pie i modyfikacja parametrów elementów diagramu
c. Dodatkowe szablony pozwalające na wyświetlanie szczegółów bardzo wąskich wycinków
d. Wyświetlanie kilku serii danych w formie koncentrycznych pierścieni

Część 3:
Izolinie, mapy tematyczne i różne formy prezentacji 3D
1. Wykresy izoliniowe (contour)
a. Szablon Contour - Color Fill jako mapowanie kolorem danych XYZ
b. Dane w formie macierzy oraz trzech kolumn XYZ
c. Wpływ struktury danych na szybkość tworzenia wizualizacji
d. Izolinie w oparciu o szablon Contour - B/W Lines + Labels
e. Mapa szarości w oparciu o szablon Gray Scale Map
f. Szablon wizualizacji typu "heatmapa"
g. Profile przekroju przez mapę i ograniczanie konturów do zadanego obszaru

2. Mapy tematyczne, szablon Bar Map i Pie Map
a. Tematyczna mapa słupkowa i jej parametry, szablon Bar Map
b. Mapa tematyczna wycinków koła, szablon Pie Map
c. Mapa symboli różnicująca wielkość symbolu, szablon Bubble

3. Powierzchnie 3D (surface)
a. Kolorowana powierzchnia 3D
b. Słupki błędów na powierzchni 3D
c. Powierzchnie 3D wielu serii danych
d. Wiele diagramów typu "Heatmapa" ułożonych w stos

4. Inne szablony wykresów 3D
a. Punktowy wykres 3D
b. Trajektorie i wykresy wektorowe 3D
c. Wykresy funkcji matematycznych jednej i dwóch zmiennych

Część 4:
Operowanie wykresami i tworzenia własnych szablonów
1. Narzędzia operowania wykresami
a. Praca z kreatorem wykresów Plot Setup
b. Podział serii danych na fragmenty za pomocą kreatora Plot Setup

2. Tworzenie złożonych prezentacji przez łączenie wykresów
a. Narzędzia Insert Graph, łączenie różnych wykresów
b. Łączenie różnych wykresów za pomocą narzędzia Merge

3. Tworzenie własnych szablonów wizualizacji
a. Tworzenie własnego szablonu wizualizacji danych
b. Szablon własny z automatycznym przeliczaniem

Podstawy analizy danych w środowisku programu Origin

Typ kursu: e-Learning Forma kursu: slajdy z linkami do screencastów Liczba slajdów: 78 Łączny czas screencastów: 500 min Okres aktywnego dostępu: 30 dni Wielokrotne odtwarzania: tak Pobieranie plików danych: tak Bieżące miejsce przerwania kursu celem kontynuacji: zapamiętane Świadectwo uczestnictwa: tak Certyfikat zaliczenia kursu: nie

Kurs przygotowany jest dla osób, które opanowały już podstawowe zasady pracy w środowisku programu Origin/OriginPro i są zainteresowane pogłębieniem wiedzy na temat podstaw analizy danych w tym środowisku. Omówione zostały między innymi takie zagadnienia jak: liniowe i nieliniowe dopasowanie krzywych, dopasowanie powierzchni i funkcji trzech zmiennych, dopasowanie i analiza pików, porównywanie modeli dopasowania, różniczkowanie i całkowanie danych oraz analiza statystyczna i dopasowanie rozkładów.

Omówione zostały problemy dostosowania analiz do indywidualnych potrzeb użytkownika programu, takie jak konstrukcja własnej funkcji dopasowania czy wykorzystanie arkusza i całego projektu jako wlasnego szablonu analizy. Więcej szczegółów zawartych jest w opisie kursu.

Kurs opracowano na bazie programu w wersji 2023b.
Niektóre nagrania sesji pracy z programem zawierają fragmenty wykorzystujące procedury wersji OriginPro. Zostały one oznaczone w opisie kursu oraz na slajdach prezentacji.

Łączny czas nagranych sekwencji pracy w środowisku programu wynosi ponad 500 minut.

Program szkolenia

• Część 1: Interfejs użytkownika i praca z arkuszem danych
• Część 2: Import danych oraz operowanie na danych w strukturze arkusza
• Część 3: Procedury interpolacji i regresji
• Część 4: Dopasowanie funkcji jednej zmiennej i wielu zmiennych
• Część 5: Zaawansowane procedury analizy i przetwarzania danych
• Część 6: Statystyki opisowe, histogram i rozkłady statystyczne
• Część 7: Filtracja w dużych zbiorach danych
• Część 8: Własne szablony analizy danych

Część 1:
Interfejs użytkownika i praca z arkuszem danych
1.1. Interfejs użytkownika, projekt i jego struktura
a. Struktura interfejsu użytkownika
b. Budowa projektu w środowisku programu Origin
c. Skoroszyt, jego elementy i opcje zmiany jego struktury
d. Skoroszyt macierzy
e. Typy okien w strukturze projektu
f. Kreator Project Explorer i jego możliwości w zakresie zarządzania projektem
g. Podstawowe opcje sterujące pracą programu

1.2. Arkusz danych i operacje wykonywane w jego strukturze
a. Arkusz skoroszytu i arkusz macierzy
b. Konwersja macierz-arkusz i odwrotnie
c. Własności kolumn arkusza i przeznaczenie kolumn
d. Wypełnianie kolumny arkusza numerem wiersza i liczbami losowymi
e. Stała, powtarzająca się sekwencja danych w kolumnie
f. Użycie funkcji matematycznych do generowania wartości w kolumnie
g. Rekalkulacja w arkuszu danych

Część 2:
Import danych oraz operowanie na danych w strukturze arkusza
2.1. Import danych
a. Import ASCII, automatyczne rozpoznawanie struktury danych
b. Import danych do pustego arkusza lub nadpisywanie danych istniejących w arkuszu
c. Import do linii nagłówkowych arkusza
d. Import plików MS Excel
e. Opcja Connect to File
f. Praca z kreatorem Import Wizard
g. Tworzenie filtrów importu dla danych o nietypowych strukturach
h. Kreator digitalizacji, Data Digitizer
i. Digitalizacja jednej krzywej oraz rysunków zawierających wiele linii wykresów

2.2. Opracowanie surowych danych
a. Usuwanie duplikatów zmiennej x i opcja Reduce Duplikate X Data
b. Reduce by Group, czyli podział na podgrupy i redukcja danych w ramach podgrup
c. Przekształcenie zmienności x do postaci szeregu arytmetycznego
d. Forma danych o stałym kroku zmiennej niezależnej x i interpolacja zmiennej y
e. Opcja Reduce to Evenly Spaced X

Część 3:
Procedury interpolacji i regresji
3.1. Interpolacja danych
a. Interpolacja z poziomu obiektu graficznego, generowanie danych liczbowych w arkuszu
b. Dostępne metody interpolacji: Spline, Bezier, Akima
c. Interpolacja z poziomu okna dialogowego Gadgets, ograniczenie interpolacji do ramki ROI (Region of Interest)
d. Ekstrapolacja poza obszar ramki ROI
e. Operacje interpolacji z okna Mathematics + Interpolate w menu Analysis + Mathematics
f. Interpolacja trójwymiarowa, przestrzenna siatka punków interpolacji

3.2. Regresja liniowa
a. Różnica między interpolacją a dopasowaniem
b. Okno dialogowe regresji liniowej: Analysis + Fitting + Linear Fit
c. Wyniki dopasowania w oknie graficznym i w arkuszu danych
d. Zmiana zakresu prostej dopasowania i ustalanie liczby wyznaczanych punktów
e. Ocena jakości dopasowania i maskowanie punktów odstających
f. Regresja liniowa z uwzględnieniem błędów zmiennej y
g. Kryteria istotności punktów (waga punktu) w warunkach wystąpienia błędów zmiennej y
h. Regresja liniowa uwzględniająca błędy zmiennej x lub obu zmiennych (wersja OriginPro)

Część 4:
Dopasowanie funkcji jednej zmiennej i wielu zmiennych
4.1. Dopasowanie krzywych i gadżet Quick Fit
a. Dopasowanie wielomianu, okno dialogowe Polynomial Fit
b. Procedura Gadgets + Quick Fit, dopasowanie sterowane z okna wykresu
c. Dopasowanie nieliniowe, kreator Nonlinear Curve Fit
d. Dopasowanie funkcji sigmoidalnej za pomocą procedury Quick Sigmoidal oraz Sigmoidal Fit

4.2. Dopasowanie pików
a. Okno dialogowe Nonlinear Curve Fit i dopasowanie pików
b. Praca w oknie Quick Peaks
c. Pojęcie linii bazowej i jej parametry
d. Dopasowanie do danych o wielu pikach

4.3. Dopasowanie krzywych do wielu serii danych
a. Kreator Nonlinear Curve Fit w kontekście dopasowania do dwóch serii danych
b. Opcja Global Fit
c. Współdzielenie wybranych parametrów dopasowania
d. Blokowanie wybranych parametrów dopasowania

4.4. Dopasowanie funkcji dwóch i trzech zmiennych oraz konstrukcja własnej funkcji fitującej
a. Dopasowanie powierzchni (wersja OriginPro)
b. Dopasowanie powierzchni o wielu maksimach (wersja OriginPro)
c. Własna funkcja dopasowania, kreator Fitting Function Builder
d. Dopasowanie funkcji trzech zmiennych, Nonlinear Implicit Curve Fit (wersja OriginPro)

4.5. Porównanie różnych modeli dopasowania
a. Dopasowanie kilku różnych modeli do tych samych danych
b. Okno dialogowe Compare Models (wersja OriginPro)
c. Kryteria wyboru modelu

Część 5:
Zaawansowane procedury analizy i przetwarzania danych
5.1. Różniczkowanie i całkowanie danych
a. Okno dialogowe Mathematics + Differentiate
b. Operacja różniczkowania przez Gadgets + Differentiate
c. Interpolacja danych a gładkość pierwszej pochodnej
d. Opcja całkowania z użyciem procedury Mathematics + Integrate
e. Całkowanie za pomocą opcji Gadgets + Integrate
f. Wizualizacja wyników

5.2. Analiza pików
a. Kreator analizy pików, Peak Analyzer
b. Linia bazowa, jej wyznaczanie i eliminacja
c. Opcja Find Peak w kreatorze Peak Analyzer
d. Całkowanie pików w kreatorze Peak Analyzer
e. Peak Analyzer jako narzędzie dopasowania pików (wersja OriginPro)

5.3. Operacje z zakresu przetwarzania sygnałów
a. Okno dialogowe Signal Processing
b. Wygładzanie szumów
c. Przekształcenie FFT w środowisku programu Origin

5.4. Statystyka opisowa i inne operacje na danych
a. Punkty przecięcia dwóch krzywych, narzędzie Intercept
b. Ograniczenie znajdowania punktów przecięcia do wybranego zakresu
c. Procedura Statistics in Row
d. Szablon wykresu Contours Profiles
e. Statystyki w wybranych obszarach

Część 6:
Statystyki opisowe, histogram i rozkłady statystyczne
6.1. Wykresy typu „skrzynka w wąsami” i histogram
a. Box Chart, czyli „skrzynka z wąsami”
b. Struktura danych dla wykresu Box Chart
c. Histogram jako element panelu wykresów

6.2. Specjalne narzędzia do wyznaczania statystyk opisowych i rozkładów statystycznych
a. Narzędzie Statistics on Column
b. Procedura Distribution Fit (wersja OriginPro) i wykres Q-Q Plot
c. Korelacja między seriami danych (wersja OriginPro)

Część 7:
Filtracja w dużych zbiorach danych
7.1. Operacje Worksheet Query i Data Filter
a. Okno dialogowe Worksheet Query
b. Definiowanie warunków wyszukiwania
c. Filtrowanie danych w arkuszu, narzędzie Data Filter
d. Import danych z zasobów internetowych

Część 8:
Własne szablony analizy danych
8.1. Arkusz i projekt programu Origin jako szablon analizy danych
a. Koncepcja szablonu analizy i jej realizacja
b. Koncepcja arkusza skoroszytu jako szablonu analizy
c. Wklejanie wykresu do arkusza skoroszytu