Як додати рядки помилок до діаграм у python

Часто ви можете додати смужки похибок до графіків у Python, щоб зафіксувати невизначеність вимірювань або обчислених значень. На щастя, це легко зробити за допомогою бібліотеки matplotlib.

У цьому підручнику пояснюється, як додати смужки помилок до гістограм і лінійних діаграм у Python.

Смуги похибок у стовпчастих діаграмах

Припустимо, у нас є наступний набір даних із 10 значень у Python:

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#define dataset
data = [4, 6, 6, 8, 9, 14, 16, 16, 17, 20]

Щоб створити гістограму зі смужками похибок для цього набору даних, ми можемо встановити ширину смужок похибок як стандартну помилку , яка обчислюється

Стандартна похибка = s / √n

золото:

• s: вибіркове стандартне відхилення
• n: розмір вибірки

Наступний код показує, як обчислити стандартну помилку для цього прикладу:

 #calculate standard error
std_error = np.std(data, ddof=1) / np.sqrt(len(data))

#view standard error
std_error

1.78

Нарешті, ми можемо створити гістограму, використовуючи смуги похибок, ширина яких дорівнює стандартній похибці:

 #define chart 
fig, ax = plt.subplots()

#create chart
ax.bar(x=np.arange(len(data)), #x-coordinates of bars
       height=data, #height of bars
       yerr=std_error, #error bar width
       capsize=4) #length of error bar caps 

Стандартна похибка виявилася 1,78 . Це ширина смуги помилок, яка тягнеться в будь-якому напрямку від точкових оцінок на графіку. Наприклад, значення першого стовпчика на діаграмі дорівнює 4, тому він має рядок помилок, який починається з:

• Нижня межа: 4 – 178 = 2,22
• Верхній край: 4 + 1,78 = 5,78

Кожен рядок помилок на діаграмі має однакову ширину.

Смуги похибок у лінійних діаграмах

У наступному коді показано, як створити лінійну діаграму зі смужками помилок для того самого набору даних:

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#define data
data = [4, 6, 6, 8, 9, 14, 16, 16, 17, 20]

#define x and y coordinates
x = np.arange(len(data))
y = data

#create line chart with error bars
fig, ax = plt.subplots()

ax.errorbar(x, y,
            yerr=std_error,
            capsize=4) 

Зауважте, що аргумент yerr повідомляє Python створити вертикальні смуги помилок. Замість цього ми можемо використовувати горизонтальні вертикальні смуги за допомогою аргументу xerr :

 #create line chart with horizontal error bars
fig, ax = plt.subplots()

ax.errorbar(x, y,
            xerr =std_error,
            capsize=4) 

Ви можете знайти більше посібників з Python тут .