Eine kurze Einführung in SigmaPlot

Transkript

1 J. Daniel S. Kraus, Eine kurze Einführung in SigmaPlot Inhalt Einleitung... 1 Grundlegendes... 1 Daten eingeben... 2 Daten normieren... 2 Einfache Balkengraphen erstellen... 4 Feinjustage des Graphen... 5 Simple statistische Auswertung... 5 Tips & Tricks... 5 Windows auf das englische Zahlenformat umstellen... 5 Standard-Vergrößerung von SigmaPlot festlegen... 6 Einleitung Mit SigmaPlot kann man Versuchsergebnisse graphisch sichtbar machen, z.b. in Form von Balkendiagrammen. Das Programm arbeitet ähnlich wie Excel mit Tabellen. Im Unterschied zu Excel liegen seine Stärken jedoch nicht in der Verarbeitung von Daten mit Hilfe von Formeln, sondern in ihrer graphischen Darstellung. Die vorliegende kurze Einführung beschränkt sich auf das wesentliche. Sie gilt in erster Linie für die Ausgabe 2001 von SigmaPlot, läßt sich prinzipiell aber auch für das Verständnis neuerer Programmversionen (z.b. 9.0) heranziehen. Keine Gewähr für die Richtigkeit bei Fragen bitte fragen! Grundlegendes SigmaPlot läßt sich wie die meisten anderen Windows-Programme bedienen. Grundkenntnisse dafür werden an dieser Stelle vorausgesetzt. Sämtliche Daten und Graphen werden in SigmaPlot in sogenannten Notebooks zusammengefaßt. Ein Notebook ist eine SigmaPlot-Datei, ähnlich wie das Dokument eine Word-Datei und die Arbeitsmappe eine Excel-Datei ist. Jedes Notebook kann eine oder mehrere Sections enthalten, um Daten und Graphen zu gruppieren. Eine Section umfaßt maximal eine Datentabelle (Worksheet) und praktisch beliebig viele Graphen, die die Daten aus dem Worksheet darstellen. Es ist wichtig zu begreifen, daß es pro Section immer nur eine Datentabelle geben kann! Wenn man z.b. versucht, eine Tabelle zu duplizieren (mit Copy & Paste), wird SigmaPlot die duplizierte Tabelle automatisch in einer neuen Section anlegen. 1

2 Sämtliche Bestandteile eines Notebooks können und sollten sinnvoll beschriftet werden. Das gelingt durch Markieren mit der Maus und Klick auf Summary (oder Tastenkombination: Alt+S). Leider müssen die Namen eindeutig sein, so daß man ein wenig tricksen muß, indem man etwa einer Section die Bezeichnung Leptin-Kinetik 100 nm > Glucose uptake gibt und dem dazugehörigen Worksheet eine leicht abgewandelte Bezeichnung, z.b. Leptin-Kin. Glc up. Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt es kommt jedoch darauf an, alles so zu beschriften, daß man selbst und andere es später eindeutig identifizieren können! Das Notebook selbst wird wie üblich durch Klick auf das Disketten-Symbol oder File Save oder STRG+S auf der Festplatte gespeichert. Auch während der Arbeit sollte man regelmäßig speichern! Ein kleines Sternchen im Notebook-Fenster bedeutet, daß Änderungen vorgenommen und noch nicht gespeichert wurden. Daten eingeben SigmaPlot erwartet, daß alle Daten eines Experiments in einer Zeile stehen; in jeder Tabellenspalte werden Daten einer bestimmten Kondition aus mehreren Experimenten gesammelt (s. Abb.). Um den Überblick zu behalten, sollten die Zeilen und Spalten beschriftet werden, indem man einen Doppelklick auf die jeweilige Zeilen- oder Spaltenbeschriftung ausführt und einen Text eingibt. Alternativ kann man die schwarze Zellenmarkierung mit den Pfeiltasten solange nach links bewegen, bis die ganze Zeile schwarz markiert ist, und dann die Eingabe-Taste drücken. Nachdem man die Zeilenbeschriftung eingegeben hat, wieder Eingabe drücken: es wird automatisch die nächste Zeile markiert. Auf diese Weise läßt sich sehr schnell eine Tabelle beschriften. Analog gilt für die Spalten: Die Markierung solange nach oben bewegen, bis die ganze Spalte schwarz markiert ist, dann Eingabe drücken, Beschriftung eingeben, nun die Tabulator-Taste (oben links auf der Tastatur unterhalb dem ^ -Zeichen) und erneut Eingabe betätigen. Wenn man vorhandene Daten aus einem anderen Programm (z.b. Excel) kopieren möchte, sollte man darauf achten, daß SigmaPlot nur Zahlen mit einem Punkt als Dezimaltrennzeichen versteht (s. unten, Tips & Tricks )! Daten normieren Um die einzelnen Versuchsbedingungen untereinander besser vergleichen zu können, kann man die Daten auf z.b. den Basalwert normieren. Dabei wird jeder einzelne Wert, auch die Basalwerte, durch den Mittelwert der Basalwerte aller Experimente geteilt, so daß am Ende folgerichtig der Mittelwert aller normierten Basalwerte 1,0 ergibt. Nun läßt sich leicht ablesen, daß eine bestimmte Versuchsbedingung die gemessene Größe (z.b. Phosphorylierung) um das x-fache vergrößert oder verkleinert. 2

3 Da die Normierung die Berechnung des Mittelwertes aller Basalwerte erfordert, muß sie stets neu durchgeführt werden, wenn Ergebnisse eines weiteren Experimentes vorliegen! Zum praktischen Vorgehen: Am besten gibt man in eine Tabelle alle Rohdaten ein und beschriftet die Tabelle so, daß man wiedererkennen kann, daß es sich um Rohdaten handelt. Dann kopiert man die Tabelle, indem man im Notebook-Fenster mit der rechten Maustaste auf den Tabellennamen klickt, dann Copy auswählt. Anschließend klickt man mit der rechten Maustaste irgendwo ins Notebook-Fenster und wählt Paste. Es wird automatisch eine neue Section angelegt, da jede Section nur genau eine Datentabelle enthalten darf (s.o.). Die neue Section befindet sich immer ganz unten in der Liste leider ist es nicht möglich, die Reihenfolge zu verändern. Die Kopie der Datentabelle wird nun sinnvoll umbenannt (Summary oder Alt+S), beispielsweise indem man die Worte Copy of löscht und ROH- DATEN durch NORMIERT ersetzt. Das Kopieren der Datentabelle mag etwas umständlich erscheinen. Es erleichtert allerdings die Arbeit, weil man durch das Kopieren in der Tabelle mit den normierten Daten alle Zeilen- und Spaltenbeschriftungen der Ursprungstabelle wiederfindet. Das Normieren selbst gelingt z.b. mit einer vorgefertigten Excel-Tabelle, wie sie vom Autor erhältlich ist 1. Man markiert die Rohdaten (!) in der SigmaPlot-Rohdatentabelle, kopiert sie (STRG+C) und fügt sie in den Eingabebereich der Excel-Tabelle ein (STRG+V). Anschließend kopiert man die normierten Daten aus dem Ausgabebereich der Excel- Tabelle und fügt sie in die SigmaPlot-Tabelle mit den normierten Daten ein. Achtung: Beim Kopieren von Daten zwischen Excel und SigmaPlot kann es zu Problemen kommen, wenn das Betriebssystem auf deutsche Zahlenformate eingestellt ist (s. unten, Tips & Tricks ). Beim Einfügen der aus Excel kopierten, normierten Daten in die SigmaPlot-Tabelle genügt es, die schwarze Eingabemarkierung auf die obere rechte Tabellenzelle zu setzen und aus dem Rechte- Maustaste-Menü Paste zu wählen oder STRG+V zu drücken. Die schon vorhandenen Daten (Rohdaten, wenn die Tabelle frisch kopiert wurde, oder frühere 1 c:\agjk\daten-relativieren.xls auf PC13 3

4 normierte Daten, wenn ein neues Experiment hinzugekommen ist) brauchen nicht vorher gelöscht zu werden. Es ist nur wichtig, die Eingabemarkierung in die obere rechte Zelle zu setzen bzw. mit der rechten Maustaste in diese Zelle zu klicken. Einfache Balkengraphen erstellen Nach dem Normieren der Daten kann ein Graph erstellt werden. Ein vorhandener Graph wird übrigens automatisch angepaßt, wenn die Daten in der zugehörigen Tabelle verändert werden. Wenn man also ein Experiment zu seinen Daten hinzufügt, genügt es, erneut eine Normierung vorzunehmen und die normierten Daten in die Tabelle einzufügen. Der Graph wird diese Veränderung sofort aufnehmen. Man öffnet die Tabelle, aus deren Daten ein Graph erstellt werden soll (z.b. die Tabelle mit den normierten Daten). Es gibt mehrere Wege, nun einen Graph zu erstellen. Man klickt z.b. mit der Maus auf das Symbol für den Graph wizard und startet ein Programm, das durch die erforderlichen Schritte führt. In dieser Anleitung wird beschrieben, wie man einen Balkengraphen mit Fehlerindikatoren und Beschriftungen herstellt. Der fertige Graph, dem die oben abgebildeten Beispieldaten zugrunde liegen, ist rechts wiedergegeben. Wie man sieht, ist der Basalwert 1,0, und er läßt sich leicht ablesen, daß Insulin die MAPK-Phosphorylierung auf das fast Fünffache des Basalwertes ansteigen läßt. Die T-förmigen Markierungen auf den Balken sind die Fehlerindikatoren (error bars), die anzeigen, wie groß die Variabilität der einzelnen Meßwerte innerhalb einer Versuchsbedingung ist. Um die Beschriftung der Balken ( Basal, Insulin usw.) zu ermöglichen, ist ein Zwischenschritt notwendig, der etwas umständlich erscheinen mag: Die Beschriftungen werden in eine eigene Spalte der Tabelle eingetragen (s. Abb.). Nun wird der Graph wizard gestartet. Man gibt zunächst in vier Schritten wie unten abgebildet die folgenden Einstellungen an: 1. Vertical Bar Chart 2. Simple Error Bars 3. Columns Means & Standard Error 4. X Many Y Die letzte Angabe (X Many Y) ist wichtig, um die Beschriftung der Balken zu ermöglichen: Es gibt eine X-Achse mit mehreren Y-Werten (Versuchsbedingungen). 4

5 Feinjustage des Graphen Simple statistische Auswertung Tips & Tricks Windows auf das englische Zahlenformat umstellen Da SigmaPlot ein amerikanisches Produkt ist, arbeitet es mit Punkten als Dezimaltrennzeichen. Das führt insbesondere beim Kopieren von Daten z.b. aus einem deutschen Excel zu Problemen. Abhilfe schafft man am besten, indem man Windows insgesamt auf das angloamerikanische System umstellt: START Einstellungen Systemsteuerung Ländereinstellungen. Als Dezimaltrennzeichen gibt man hier den Punkt ein und als Symbol für Zifferngruppierung je nach Geschmack ein Komma oder ein Leerzeichen. Dann werden Zahlen entweder so: oder so: 123, dargestellt. Diese Einstellung gilt für alle Programme und beseitigt die Verständnisschwierigkeiten von SigmaPlot mit dem Rest der deutschsprachigen Softwarewelt. 5

6 Wenn man Zahlen gerne mit der Zehnertastatur eingibt, wird man sich mit der neuen Einstellung daran stören, daß man, um einen Punkt einzugeben, immer auf die große Tastatur wechseln muß. Abhilfe wie folgt: Man lege eine einfache Textdatei an (z.b. durch Rechtsklick auf den Desktop, dann Neu Textdatei. Als Namen für die Datei gibt man z.b. zehnerpunkt.reg ein. Die Endung.reg ist wichtig! Rechtsklick auf diese Datei, bearbeiten. Nun folgenden Text exakt eingeben: Als nächstes das Editor-Programm schließen (Datei speichern!) und einen Doppelklick auf die Datei ausführen. Möglicherweise (je nach Windows-Version) muß man hierfür als Administrator angemeldet sein! Die Nachfrage, ob man die Informationen aus der Datei zur Windows-Registrierung hinzufügen möchte, bestätige man mit Ja. Nach einem Neustart des Systems ist das Komma auf der Zehnertastatur durch einen Punkt ersetzt. Der Vorgang läßt sich bei Bedarf rückgängig machen. Weitere Informationen dazu unter der unten angegebenen -Adresse! Standard-Vergrößerung von SigmaPlot festlegen SigmaPlot fällt dadurch auf, daß es nicht besonders anwenderfreundlich programmiert ist. Beispielsweise werden die Graphen mit einer unmöglichen Vergrößerung angezeigt, so daß man jedesmal nach dem Öffnen einer Graph-Seite den Zoom verstellen muß. Abhilfe: Die Datei spw.ini im SigmaPlot-Programmordner (i.d.r. C:\Programme\SigmaPlot\SPW7 ) aufsuchen und per Doppelklick öffnen (SigmaPlot darf hierbei nicht gestartet sein!). Den Eintrag DefaultZoomLevel aufsuchen (notfalls per Bearbeiten Suchen) und hinter dem Gleichheitszeichen z.b. eine Zehn eingeben (für 100%). Das Editor-Programm schließen (Datei speichern!) und SigmaPlot erneut starten. J. Daniel S. Kraus AG PD Dr. J. Klein Klin.-Exp. Forschung, Med. Klinik I Universität zu Lübeck Ratzeburger Allee Lübeck Tel. (04 51) [email protected] Fassungen: Erste Druck/PDF: :22 6