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Origin图形可视化和数据分析软件的应用

Origin是美国OriginLab公司(其前身为Microcal公司)开发的图形可视化和数据分析软件,是科研人员和工程师常用的高级数据分析和制图工具。Origin支持各种各样的2D和3D图形。Origin中的数据分析功能包括统计,信号处理,曲线拟合以及峰值分析。


凭借其丰富的功能集,面向对象的设计以及对所有图形和分析功能的编程访问,Origin为自定义应用程序开发提供了理想的平台。


简单的自定义可以包括创建自定义图形模板以供重复使用。模板功能还可以扩展到分析,其中具有自定义分析设置和所需输出的工作簿可以保存为分析模板以供重复使用。然后,可以使用分析模板对多个文件和数据集执行批处理分析。可以通过插入图像和图形等对象以及合并单元格来创建自定义报告来自定义原始工作表。此类自定义报告可以作为分析模拟的一部分包含在内。


以下领域中可以使用Origin作为学科的应用程序的示例:


化学

凭借能够导入各种书籍文件,灵活的多层图形,交互式图形分析工具,批量分析和自定义报告功能,Origin提供了与化学家相关的所有必要的图形和数据分析功能。

导入数据

  • 灵活的数据管理和数据探索

  • 功能强大,灵活且易于使用的图形

  • 直观的数据分析工具

  • 自定义报告和批量分析


导入数据

Origin支持从各种文件格式导入数据,包括直接从化学仪器导出的许多第三方格式。

格式包括:

  • ASCII(DAT,逗号分隔值-CSV,TXT等)

  • JCAMP-DX(DX,DX1,JDX,JCM)

  • Thermo®SPC和CGM

  • NetCDF(NC)

  • National Instrument TDM/TDMS/DIAtem DAT

  • Princeton Instruments(SPE)

  • Microsoft®Excel® 97-2010 workbooks (xls,xlsx,xlsm)


一个导入向导也可用于的ASII文件定制进口与标题行中提取元数据的能力。您还可以将设置保存为导入过滤器以供将来使用。



灵活的数据管理的数据探索

数据管理

您可以在Origin项目中将所有原始数据,结果和图表组织在一个非常灵活和分层的文件夹结构中。

Origin工作簿托管多个片与嵌入图像,图表,和即使对于您的数据趋势的快速视图显示每个列上方迷你图的能力。


数据探索

Origin还提供了探索数据的工具。例如,数据信息工具可帮助您方便的从图表中浏览数据。



功能强大,灵活且易于使用的图形

借助100多个图形模板的大量集合,以及自己创建和自定义图形的功能,可以使用Origin轻松完成从数据生成出版品质的2D和3D图形。


通过从Origin项目的任何文件夹中的任何工作簿访问数据,创建具有多个图层/轴和多个数据集的图。诸如具有Y偏移的堆栈图,2D和3D watefall图以及堆叠层图等模板提供了一种快速有效的方法来可视化和比较多个数据集。



直观的数据分析工具

Origin提供峰值分子工具,这些工具对光谱数据特别有用。

  • 峰值分析器:它是用于分析多峰数据的复杂工具。它提供多个峰值选项,并指导您完成所选分析选项的步骤。

  • 小工具:在图表上查看数据时可以交互使用,提供了一种在数据中定义感兴趣区域(ROI)的简便方法,例如向下钻取到特定的X范围以执行峰分析。

  • 分析主题:灵活的分析设置可以自定义并保存为主题,以便跨多个数据图或渠道进行一致的分析。

  • 线性拟合和非线性拟合:利用非线性曲线拟合工具,可以使用大量内置拟合函数,并且还可以创建用户定义的拟合函数作为拟合模型。



自定义报告和批量分析

无论是进行峰分析,校准,高级曲线拟合还是统计分析,您的分析程序都可以自定义,然后保存为分析模板,以便重复使用类似的数据。

原始支持批处理中报告创建的Word模板


Origin提供了一种快速而强大的方法,通过将当前工作簿视为临时模板,允许用户立即克隆多多个导入文件的当前工作簿进行的单元格格式设置和数据分析。



神经科学

凭借导入pCLAMP和HEKA数据文件,出版品质多层图形和高级分析工具的能力,Origin多年来一直是神经科学家首选的数据分析和图形软件。


在新版本的Origin中,引入了64位支持,使用户能够使用非常大的数据集。新版本提供了一种使用键盘或鼠标在视觉上缩放和平移大型数据集的简便方法。还增加了主成分分析,聚类和判别分析的高级统计工具。

  • 自定义导入pCLAMP和HEKA文件格式

  • pCLAMP数据的自定义模板

  • 易于使用的分析工具

  • 出版品质图


自定义导入pCLAMP和HEKA文件格式

Origin为pCLAMP和HEKA文件格式提供自定义导入对话框。导入对话框提供以下功能:

  • 在对话框中查看文件协议信息

  • 选择要导入的频道/或剧集(pCLAMP)或选择系列(HEKA)

  • 执行部分导入

  • 启用迷你图以快速查看工作簿中数据集的配置文件

  • 将多个数据文件导入新书籍,工作表或列



pCLAMP数据的自定义模板

Origin提供用于处理pCLAMP数据的自定义工作簿和图形模板。导入对话框将数据放在自定义工作簿中。该工作簿具有一个控制面板,其中包含以下选项:

  • 绘制刺激波形

  • 在图表中显示标签

  • 包括:“选择值”行

  • 选择要绘制的信号或扫描

  • 连续或扫描显示模板

使用自定义图形模板绘制数据。控制面板提供自定义显示的选项。还提供了用于重新导入文件的选项。



易于使用的分析工具

Origin提供适用于神经科学数据分析的各种工具:

  • 信号处理(包含平滑,数字滤波,FFT,短时FFT*,相关*相干*)

  • 曲线拟合(包括带参数共享的全局拟合和模型比较)

  • 峰值分析(包括峰值查找,峰值积分和峰值拟合)

  • 统计(包括描述性统计,频率计数,参数和非参数假设检验,ANOVA和主分成分析)

  • 许多数据分析工具以小工具的形式提供,允许用户与图表交互并将分析限制在所需的感兴趣区域


高级分析工具提供了广泛的自定义选项,包括将所需保存为对话框主题以供重复使用的功能。



出版品质图

Origin广泛的图表自定义功能允许您:

  • 使用多个面板轻松创建图形,以显示原始数据和分析结果

  • 自定义图形的所有元素,并添加包含比例对象的注释以表示原始数据的x和y比例

  • 将自定义设置保存为模板或主题以供重复使用

  • 以矢量格式(包括EPS和PDF)或高分辨率栅格格式(包括TIFF,PNG和JPEG)导出期刊出版图表

  • 将图形发送到Microsoft®PowerPoint®,嵌入Microsoft®Word®,或使用Origin中提供的玄幻篇放映功能进行演示。



药理学

Origin支持使用多种内置功能分析药理学数据。无论是评估剂量反应参数,拟合标准曲线,还是对多个数据集进行全局拟合,Origin都有助于使您的分析更加高效和有效。

  • 剂量—反应分析

  • 标准曲线与复制Fittin

  • 多个数据集的全局拟合

  • 使用Quick Sigmodal Fit小工具探索数据

  • 平均数据的加权拟合

  • 剂量反应数据的批量分析


剂量—反应分析

剂量—反应分析(或浓度—反应)分析的典型第一步是将系统的测量响应拟合到不同浓度的激动剂,产生对照拮抗剂,收集响应数据,并再次进行拟合。比较两条拟合曲线产生关于在拮抗剂存在下参与激动剂相对反应的生化复合物的有价值信息。Origin的非线性拟合工具NLFit可以非常直接地进行分析,例如剂量响应,它非常依赖于曲线拟合。虽然许多功能关系是可能的,但大多数剂量—反应曲线非常适合S形曲线。Origin提供了许多内置拟合功能



具有重复拟合的标准曲线

甲标准曲线提供了从一个特定的系统中从一个良好定义的响应数据的拟合determining未知参数的基础。典型的标准曲线由多个实验产生,具有非常相似的采样间隔和参数值。Origin的复制拟合选项—Concatenate Fit不是在拟合之前平均数据,而是可以引入统计偏差,而是允许原始数据集合在一起,从而获得更好的整体拟合。


然后,原点可以插入标准曲线以在给定的Y值处找到X值(浓度,即EC20或EC80)反之亦然。使用Origin附带的Assay模板,或设计自己的模板以自动执行此功能。



多个数据集的全局拟合

您可能需要使用全局拟合和共享参数(例如基线或渐近线)是数据集独立或一起拟合。Origin允许对多个数据集进行单独和全局拟合,并允许您轻松地从分析中添加或删除数据。


Origin的药物分析全球拟合能力在全球拟合案例研究中得到证实。



使用Quick Sigmodal Fit小工具探索数据

快速S形拟合小工具使用非线性回归,具有S功能,以适应活动数据集。与Quick Fit小工具类似,它允许您快速将多种曲线类型拟合到数据集,以确定哪种理想。同样,对多个数据集使用类似的拟合函数。


Quick Fit和Quick Sigmoidal Fit都是非常有用的工具,可以在进行全面分析之前探索数据。准备好将分析移至下一步时,可以将参数和结果直接发送到Origin的非线性拟合工具(NLFit)。


平均数据的加权拟合

有时响应曲线数据仅作为具有一些相关误差的平均数据使用。Origin的不同加权拟合方法允许误差值(或其他规定值)考虑拟合。


剂量反应数据的批量分析

执行分析后,将其另存为分析模板以供重复使用;只需将数据导入模板,分析就会自动生成。对于那些拥有大量数据的人,使用Origin的批处理和分析模板来自动进行剂量反应分析。



光谱学

几个Origin功能对于光谱学非常有用。从专门的进口选项到专为高效峰和基线分析而设计的工具,Origin为使用光谱学,色谱和相关技术的人提供全面的支持:

  • 导入光谱数据

  • 光谱图类型

  • 分析光谱

  • 批量峰分析

  • 用于光谱分析的有用小工具


导入光谱分析

文件>导入支持光谱学的典型文件类型

Origin的许多ASCII导入选型简化了常用仪器格式的导入:

  • Thermo Scientific(SPC,CGM)

  • J-CAMP(DX,DX1,JDX,JCM)

  • Princeton Instruments(SPE)


“工作簿管理器”面板显示工作簿元数据

导入数据时,Origin提供了将文件标题行中包含的元书籍直接传输到工作表题行中的选项,并访问工作簿管理器面板中的所有元数据。



光谱图类型

  • 堆栈图

  • Y偏移图堆积线

  • 带插入图的二维图

  • 2D,3D瀑布图



分析光谱

Origin的峰值分析仪可以完全表征单峰和多峰。峰值查找功能包括隐藏峰值检测,可以独立分析或使用共享参数分析多个数据集。设置峰分析参数后,可以将设置保存为主题以供重复使用。保存主题后,只需导入新数据,分析就会自动完成。


建立基线

峰分析的典型起点是建立基线。您可以自动检测基线或使用现有数据集或通过选择曲线上的锚点手动定义基线。

我们提供的各种方法包括:

  • 用户自定义

  • XPS

  • Shirley方法

  • Tougaard方法

  • 终点加权

  • ALS


寻找高峰

Origin提供多种方法自动查找正峰值和负峰值。

  • 本地极大值

  • 第一衍生品

  • 二阶导数(专业版)

  • 第一衍生物(Pro)后残留

  • 此外,您可以手动添加,修改或删除峰


积分

积分峰以获得峰值特征(例如面积或FWHM)是分析多峰数据的常用方法。


峰值拟合和反褶积

峰值配件

  • 使用内置或用户定义的函数拟合峰值

  • 使用不同的功能拟合每个峰

  • 控制配合参数

  • Origin提供批量峰分析工具,允许对多个数据集进行峰分析。


峰值反卷积

—适合隐藏的峰值

峰值反卷积应用于分解彼此重叠的峰值的过程。


找到隐藏的峰值的方法:

  • 二阶导数(专业版)

  • 第一衍生物(Pro)后残留



批量峰分析PRO

使用批量峰分析工具,OriginPro可以处理许多数据集,每个数据集包含多个峰。

  • 使用预定义的主题,分析模板或脚本执行批量峰值拟合

  • 输出每个数据集中每个峰的峰参数的自定义报告



用于光谱分析的有用小工具

Origin小工具提供了一种快速简便的方法,可以对图表中绘制的数据执行探索性分析。您可以通过适当地定位感兴趣区域(ROI)对象来选择所需范围,从而对特定范围的数据图执行分析。

使用以下小工具,您可以快速找到峰,积分峰并在图中拟合峰。

  • 集成小工具

  • 快速峰值小工具



测试和测量

凭借能够导入许多第三方数据文件,LabVIEW连接,灵活的多层图形,用于探索和分析图形数据的直观工具,批量分析和自定义报告功能,Origin是测试和测量的理想平台。

  • 自定义第三方导入格式

  • LabVIEW连接

  • 管理您的数据

  • 多层和多轴图

  • 易于使用的数据探索和分析工具

  • 自定义报告和批量分析


自定义第三方导入格式

Origin为第三方数据格式提供自定义导入对话框,包括:NI DIAdem,NI TDM,FAMOS,ETAS,CDF和HDF。每个格式都有一个自定义导入对话框,提供以下功能:

  • 将多个文件导入单独的数据,工作表或列

  • 查看并选择要导入的通道/变量

  • 添加包含每个频道的元数据信息的自定义列标题

  • 重新导入文件以更新数据更改

  • 启用迷你图以快速查看数据集的配置文件

  • 将自定义导入设置保存为主题以供重复使用


Origin还支持从数据库导入,具有用于构建查询的图形界面和SQL编辑器。一旦设置了查询,就可以将其与工作一起保存,以便随时更新数据。



LabVIEW连接

Origin提供了一系列LabVIEW sub-VIs,可以简单的集成到您的主LabVIEW应用程序中,以便与Origin无缝通信。sub-VIs允许您执行诸如启动Origin,将数据发送到工作簿和矩阵,向Origin发送命令以处理数据,然后将数据和结果保存为Origin Project文件等操作。


结合分析模板功能,您可以从LabVIEW应用程序中推送数据,并让Origin自动处理,更新和保存结果,以备日后查看和发布。



管理您的数据

Origin提供了许多数据管理工具来组织您的工作:

  • 版本8.6中引入了63位支持,允许您使用非常大的数据集

  • 在原产地项目(OPJ)文件允许你使用灵活,分层文件夹结构来组织你的原始数据,结果和报告

  • 导入期间创建的元数据与工作表,矩阵和数据列一起保存,可随时访问选择所需数据和图形注释

  • 用于创建图形的“绘图设置”对话框允许您从项目文件中的任何位置访问任何工作表或矩阵中的数据。您还可以根据元数据属性对可用数据进行排序,并选择并绘制多个数据集。

  • 创建图形后“图层内容”对话框允许您轻松替换或添加数据图。可以从任何工作表或矩阵添加数据,并且可以基于元数据属性对数据进行排序。



多层和多轴图

Origin附带100多个图形模板,您可以轻松到从数据中创建图形,包括用于多轴和多面板图形的许多模板。原点图允许在页面上灵活放置和调整多个图层,包括在图层之间链接轴的功能。


通过双击任何元素可以轻松自定义图形以更改其属性。您可以将自定义保存为模板或主题以供重复使用。


图表可以使用导入期间创建的元数据进行注释。支持也可用于嵌入其他OLE对象,如方程式。


将图形导出为各种矢量或栅格格式,或将它们与数据和结果一起嵌入工作表中以创建自定义报告。



易于使用的数据探索和分析工具

Origin提供了许多用于图形数据探索和分析的数据工具,包括:

  • 屏幕阅读器和数据读取器工具,用于从数据图中查看X,Y

  • 垂直光标小工具从多个图层中的多条曲线读取X,Y值,例如具有共享X轴的堆栈图

  • “数据信息”窗口显示与绘制的数据关联的许多其他列的相关信息

  • 键盘和鼠标访问可在X和Y方向上快速缩放和平均所有链接图层的图形图层,将自动跟随缩放和平移更改为任何单个图层

  • 多种数据图形分析小工具,包括自定义和保存对话框设置的功能,作为重复使用类似数据的主题



自定义报告和批量处理

Origin提供批量处理工具,用于对类似的数据文件或数据集执行重复分析:

  • 导入其中一个文件,将所需的导入设置保存到工作表中。

  • 创建图形并将它们嵌入到工作表中,以使图形与数据保持在同一工作簿中。

  • 执行数据分析并将结果表和分析报告保存在同一工作簿中。

  • 添加可选的自定义报告表以显示灵活安排的数据,图表和分析结果。

  • 添加摘要表以指定要为每个数据文件汇总的参数,包括元数据和分析参数。

  • 将工作簿另存为分析模板

  • 使用分析模板手动处理单个数据文件,或使用保存的分析模板对项目中的多个数据文件或多个数据集执行批处理。

批处理工具将为每个分析的数据文件或数据集创建一行摘要报告。您可以选择保留每个数据文件或数据集的所有中间结果。






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2019-05-30

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