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          簡(jiǎn)單好用的深度學(xué)習(xí)論文繪圖專用工具包:Science Plot

          共 4101字,需瀏覽 9分鐘

           ·

          2020-08-31 13:27

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          來(lái)源丨AIZOO
          編輯丨極市平臺(tái)

          極市導(dǎo)讀

          ?

          本文帶來(lái)了一款輕量化繪圖工具包——SciencePlots,支持多個(gè)種類和配色的圖表制作,趕快體驗(yàn)吧!


          對(duì)于一篇優(yōu)質(zhì)的論文而言,除了好的idea之外,好的繪圖可以給人眼前一亮的感覺(jué),讓審稿人和讀者一下子就可以記住你的論文和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,為論文接收和被他人引用創(chuàng)造機(jī)會(huì)。許多科研工作者大部分都是有好的idea,也有好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但是在表達(dá)和匯總自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果方面就顯得力不從心,因此經(jīng)常會(huì)有作者收到review之后瘋狂質(zhì)疑審稿人到底有沒(méi)有讀過(guò)自己的文章......


          不得不說(shuō)隨著頂會(huì)投稿數(shù)量的爆炸性增長(zhǎng),審稿人力不從心,使得一部分審稿人的水平確實(shí)較之前有所降低,但是好的論文配圖會(huì)增加論文脫穎而出的可能。之前的配圖一般使用的是matplotlib,ggplot2,MATLAB等這樣的繪圖包,然而matplotlib默認(rèn)設(shè)置繪制出來(lái)的圖總讓人感覺(jué)沒(méi)有那么專業(yè),ggplot2的圖確實(shí)優(yōu)美但是R語(yǔ)言又比較小眾,MATLAB...(因?yàn)榇ń▏?guó)同志,可能以后我們就不能用MATLAB繪圖發(fā)表論文了)。在這種情況下,SciencePlots就是非常好的一個(gè)選擇。

          SciencePlots是一個(gè)專門為科研論文打造的輕量化的繪圖工具包,安裝SciencePlots最簡(jiǎn)單的方式是使用pip,使用的指令為:
          # 安裝最新版
          pip install git+https://github.com/garrettj403/SciencePlots.git

          # 安裝穩(wěn)定版
          pip install SciencePlots

          安裝完成后,使用SciencePlots也非常簡(jiǎn)單,只需要導(dǎo)入matplotlib工具包,選擇相應(yīng)的style即可。例如,如果想要給Science投稿,那么只需要引入下列的主題:
          import matplotlib.pyplot as plt
          plt.style.use('science')

          需要使用IEEE的格式,則是
          import matplotlib.pyplot as plt
          plt.style.use(['science','ieee'])

          但是需要注意的是,IEEE的格式會(huì)覆蓋一些Science的風(fēng)格,例如列寬,行距等。

          接下來(lái),用一些例子來(lái)展示一下SciencePlots的用法和具體的效果,首先,引入一些初始的數(shù)據(jù)并進(jìn)行繪制。
          import numpy as npimport?matplotlib.pyplot?as?pltdef?model(x,?p):????return?x?**?(2?*?p?+?1)?/?(1?+?x?**?(2?*?p))x?=?np.linspace(0.75,?1.25,?201)
          如果不使用SciencePlots,使用matplotlib的繪制代碼:
          fig, ax = plt.subplots()for?p?in?[10,?15,?20,?30,?50,?100]:??????????ax.plot(x,?model(x,?p),?label=p)ax.legend(title='Order')ax.set(xlabel='Voltage?(mV)')ax.set(ylabel='Current?($\mu$A)')ax.autoscale(tight=True)fig.savefig('fig1.jpg',?dpi=300)
          繪制結(jié)果如下:

          無(wú)論是形狀,字體看上去都并不專業(yè)。如果我們稍加改造,使用SciencePlots中Science的提交格式,上面的圖片就會(huì)變?yōu)椋?/span>

          無(wú)論是坐標(biāo)軸的刻度線,字體都變得高大上了很多。具體的做法也非常簡(jiǎn)單,只需要一行簡(jiǎn)單的with語(yǔ)句就可以完成字體,坐標(biāo)軸,圖例等諸多任務(wù),代碼為:

          with?plt.style.context(['science']): fig,?ax?=?plt.subplots()????????for?p?in?[10,?15,?20,?30,?50,?100]:??????????????? ax.plot(x,?model(x,?p),?label=p)????????????ax.legend(title='Order')????????????ax.set(xlabel='Voltage?(mV)')????????????ax.set(ylabel='Current?($\mu$A)')????????????ax.autoscale(tight=True)????????????fig.savefig('figures/fig1.pdf')????????????fig.savefig('figures/fig1.jpg',?dpi=300)

          OK,SCI中了,現(xiàn)在我們需要投個(gè)CVPR什么的了。IEEE要求黑白印刷出來(lái)的文章也需要能夠區(qū)分顏色。之前我們還需要查IEEE顏色表什么的,但是現(xiàn)在,類似的,我們只需要修改一下with語(yǔ)句,就可以得到IEEE樣式的:
          with plt.style.context(['science', 'ieee']): fig, ax = plt.subplots() for p in [10, 20, 50]: ???? ax.plot(x,?model(x,?p),?label=p)???????? ax.legend(title='Order')????????ax.set(xlabel='Voltage?(mV)')????????ax.set(ylabel='Current?($\mu$A)')????????ax.autoscale(tight=True)????????fig.savefig('figures/fig2.pdf')????????fig.savefig('figures/fig2.jpg',?dpi=300)

          圖片的效果則變?yōu)榱耍?br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">

          除了二維的線圖(line plot),散點(diǎn)圖同樣可以繪制:

          with plt.style.context(['science', 'scatter']): fig, ax = plt.subplots(figsize=(4,4)) ax.plot([-2, 2], [-2, 2], 'k--') ax.fill_between([-2, 2], [-2.2, 1.8], [-1.8, 2.2], color='dodgerblue', alpha=0.2, lw=0) for i in range(7): x1 = np.random.normal(0, 0.5, 10) y1 = x1 + np.random.normal(0, 0.2, 10) ax.plot(x1, y1, label=r"$^\#${}".format(i+1)) ax.legend(title='Sample', loc=2) ax.set_xlabel(r"$\log_{10}\left(\frac{L_\mathrm{IR}}{\mathrm{L}_\odot}\right)$") ax.set_ylabel(r"$\log_{10}\left(\frac{L_\mathrm{6.2}}{\mathrm{L}_\odot}\right)$") ax.set_xlim([-2, 2]) ax.set_ylim([-2, 2]) fig.savefig('figures/fig3.pdf') fig.savefig('figures/fig3.jpg', dpi=300)

          圖片結(jié)果如下:


          除了不同樣式,不同雜志之外,SciencePlots同樣提供了不同風(fēng)格的配色方案,高對(duì)比度(high-vis)風(fēng)格。

          顏色明快(bright)風(fēng)格:

          活潑配色(vibrant)風(fēng)格:

          沒(méi)那么花哨(muted)的風(fēng)格:

          復(fù)古(retro)的風(fēng)格:


          最有意思的是,不知道是不是怕從Apple Store下架,SciencePlots還加了一個(gè)黑色模式(dark_background)。


          想要了解更多有關(guān)SciencePlots的內(nèi)容,可以去SciencePlots的官方Github了解更多。
          Github鏈接:
          https://github.com/garrettj403/SciencePlots


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