Mô tả

I. Giới thiệu

Origin là phần mềm được lựa chọn để phân tích dữ liệu và vẽ đồ thị cho hơn một triệu nhà khoa học và kỹ sư trên toàn thế giới, bao gồm trong các ngành công nghiệp thương mại, giới học thuật và các phòng thí nghiệm của chính phủ. Phần mềm này có lịch sử phục vụ cộng đồng khoa học và kỹ thuật hơn 30 năm.

Origin cung cấp giao diện dễ sử dụng cho người mới bắt đầu, kết hợp với khả năng tùy chỉnh nâng cao khi người dùng đã quen thuộc hơn với ứng dụng. Đồ thị và kết quả phân tích trong Origin có thể tự động cập nhật khi dữ liệu hoặc tham số thay đổi. Điều này cho phép người dùng tạo các mẫu (templates) cho các tác vụ lặp lại hoặc thực hiện các hoạt động hàng loạt (batch operations) ngay từ giao diện người dùng, mà không cần lập trình.

OriginPro là phiên bản nâng cao hơn, bổ sung các công cụ phân tích và Apps chuyên sâu cho Phân tích Peak (Peak Fitting), Khớp bề mặt (Surface Fitting), Thống kê (Statistics) và Xử lý tín hiệu (Signal Processing). Các tính năng chỉ có trong OriginPro được đánh dấu bằng biểu tượng PRO.

Với hơn 100 loại đồ thị tích hợp sẵn và mở rộng, cùng khả năng tùy chỉnh các yếu tố bằng cách nhấn và chọn, Origin giúp người dùng dễ dàng tạo và tùy chỉnh các đồ thị đạt chất lượng xuất bản. Người dùng có thể thêm trục và panel bổ sung, thêm hoặc xóa đồ thị, v.v., để phù hợp với nhu cầu của mình. Vẽ các đồ thị theo lô với cấu trúc dữ liệu tương tự, hoặc lưu đồ thị đã tùy chỉnh dưới dạng mẫu đồ thị hoặc lưu các yếu tố tùy chỉnh dưới dạng chủ đề đồ thị để sử dụng trong tương lai.

Từ trái qua phải :

Biểu đồ 1 : Đây là biểu đồ hộp với các điểm trung bình được nối lại với nhau. Người dùng cũng có thể nối các điểm trung vị, điểm dữ liệu hoặc các phân vị khác bằng cách sử dụng các tùy chọn trong tab Connect Lines của hộp thoại Plot Details”

Biểu đồ 2: Đây là một đồ thị bề mặt 3D sử dụng OpenGL với nhiều bề mặt được xếp chồng trong cùng một lớp đồ thị. Đồ thị đã được tùy chỉnh bằng cách gán kiểu hiển thị riêng biệt và độ lệch trục Z tùy chỉnh cho từng bề mặt. Một số bề mặt cũng được hiển thị ở dạng phẳng.

Biểu đồ 3: Biểu đồ chấm mật độ (Density Dots) của 2 triệu điểm dữ liệu. Bản đồ màu (colormap) thể hiện mật độ dữ liệu được tính toán bằng một thuật toán nhanh.

II. Các chức năng chính của Origin

1. Vẽ đồ thị (Graphing)

Origin hỗ trợ hơn 100 loại đồ thị có sẵn và mở rộng. Người dùng có thể dễ dàng tạo và tùy chỉnh đồ thị chất lượng xuất bản thông qua thao tác nhấp chọn các yếu tố trực quan.

a. Loại đồ thị

Các loại phổ biến gồm: Scatter, Line, Column/Bar, Contour, Heatmap, Box Chart, Histogram và các đồ thị 3D.

b. Tùy biến và mẫu đồ thị

Tùy chỉnh các yếu tố như trục, bảng điều khiển, các ô (plot), hình dạng ký hiệu, màu sắc, độ rộng đường…
Lưu cấu hình tùy chỉnh thành mẫu đồ thị hoặc chủ đề đồ thị (graph theme) để dùng lại sau.
Hỗ trợ đa trục và đa bảng điều khiển (Multi-axis & Multi-panel), với các mẫu như: Double Y, Multiple-Y, 4-Panel.

c. Tùy biến ô đồ thị theo dữ liệu (Plot Modifiers)

Các thuộc tính như màu sắc, kích thước ký hiệu, kiểu đường… có thể liên kết với cột dữ liệu, giúp tạo đồ thị 3D–5D như biểu đồ bong bóng (bubble chart).

d. Tùy biến trục (Axes)

Hỗ trợ tỷ lệ tuyến tính, log10, nghịch đảo, và tỷ lệ tùy chỉnh.
Cho phép tạo axis breaks và tùy chỉnh nhãn đánh dấu với nhiều định dạng.

e. Chú thích và màu sắc

Tạo chú thích (legend) tự động hoặc thủ công.
Hỗ trợ thang màu đặc biệt cho các đồ thị như Bubble Chart hoặc Box Chart.

f. Annotation

Thêm văn bản (có hỗ trợ LaTeX), tiêu đề, hình vẽ, ảnh từ file/web, bảng biểu vào đồ thị.

2. Nhập liệu (Importing)

Origin nổi bật với tốc độ xử lý dữ liệu lớn, nhanh hơn đáng kể so với Excel.

a. Định dạng hỗ trợ

Hơn 30 định dạng, bao gồm CSV, Excel, ASCII, JSON, HTML, MATLAB, Origin Project...

b. Data Connectors

Kết nối dữ liệu từ web, mạng nội bộ, đám mây hoặc cơ sở dữ liệu, giữ kết nối cập nhật theo thời gian thực.

c. Làm việc với Excel

Nhập file XLS/XLSX/XLSM không cần cài đặt Excel. Cho phép tùy chỉnh hàng tiêu đề, đơn vị, nhận xét…

d. Nhập từ cơ sở dữ liệu

Hỗ trợ Access, SQLite, SQL Server, Oracle, MySQL thông qua Database Connector.

e. Số hóa đồ thị (Digitizer)

Trích xuất dữ liệu từ ảnh đồ thị bằng hệ tọa độ Cartesian, Polar hoặc Ternary.

3. Thăm dò dữ liệu (Data Exploration)

a. Zoom & Pan

Phóng to/thu nhỏ vùng dữ liệu dễ dàng.

b. Đọc điểm dữ liệu

Sử dụng Data Reader hoặc Vertical Cursor để đọc tọa độ, chỉ số hàng và giá trị tương ứng.

c. Trích xuất theo ROI

Chọn vùng dữ liệu trực tiếp trên đồ thị và trích xuất ra trang tính, hỗ trợ nhiều hình ROI.

d. Browser Graph

Duyệt nhanh dữ liệu nhiều kênh hoặc nhiều cột.

e. Slicer

Lọc trực tiếp trên đồ thị mà không ảnh hưởng đến dữ liệu gốc.

4. Phân tích dữ liệu và thống kê (Data Analysis & Statistics)

Origin và OriginPro cung cấp đầy đủ công cụ từ phân tích cơ bản đến nâng cao.

a. Gadgets

Phân tích dữ liệu trên đồ thị với các công cụ như: Statistics, FFT, Integration, Quick Peaks…
OriginPro bổ sung: Cluster, 2D Integration, Rise Time, v.v.

b. Thống kê mô tả

Tính toán trên cột/hàng, kiểm định chuẩn độ (Normality Test). OriginPro thêm: Cross Tab, Distribution Fit, Outlier Test…

c. Kiểm định

Parametric Tests: t-Test, Variance, Ratio
Non-parametric Tests: Wilcoxon, Mann-Whitney...

d. ANOVA

Origin hỗ trợ One-way và Two-way. OriginPro thêm: Repeated-Measures ANOVA, Three-way ANOVA.

e. Phân tích đa biến

OriginPro cung cấp PCA, K-Means, Hierarchical Cluster, PLS, Discriminant Analysis...

f. Kiểm soát chất lượng

OriginPro có SPC, MSA, Tolerance Interval, Design of Experiment (DOE).

g. Phân tích chuỗi thời gian

Các công cụ: Trend, Smooth, Correlation, ARIMA…

5. Khớp đường và bề mặt (Curve and Surface Fitting)

a. Curve Fitting

Hơn 200 hàm sẵn có
Tự tạo hàm bằng Fitting Function Builder (hỗ trợ Python)
Hỗ trợ khớp có trọng số và khớp hàm ẩn (ODR trong OriginPro)

b. So sánh mô hình

OriginPro có công cụ so sánh mô hình (Rank Models).

c. Surface Fitting

Khớp bề mặt 3D từ dữ liệu XYZ hoặc ma trận. Có thể tự định nghĩa hàm.

6. Phân tích Peak (Peak Analysis)

a. Hiệu chỉnh đường nền

Tùy chọn tự động/thủ công.

b. Tích phân Peak

Tính diện tích, FWHM, centroid…

c. Tìm Peak

Tự động hoặc thủ công với nhiều phương pháp như đạo hàm, Local Max…

d. Peak Fitting

Hơn 25 hàm, hỗ trợ giải chập peak.

e. Phân tích hàng loạt

Áp dụng cho nhiều tập dữ liệu theo batch hoặc dùng template.

7. Toán học (Mathematics)

a. Tính toán cột và ô

Sử dụng công thức như Excel với hơn 500 hàm tích hợp.

b. Nội suy & Ngoại suy

Hỗ trợ 1D–3D với Linear, Spline, Kriging...

c. Vi phân & Tích phân

OriginPro hỗ trợ tính diện tích và tích phân thể tích 2D.

8. Xử lý dữ liệu (Data Processing)

a. Sắp xếp lại

Gộp/tách trang tính, transpose, stack/unstack dữ liệu.

b. Trích xuất & Giảm bớt

Lọc dữ liệu theo điều kiện
Pivot Table
Tự động điền, giảm dữ liệu
Lọc dữ liệu sẽ cập nhật liên kết trong đồ thị

9. RS và GIS Data Processing

Hỗ trợ nhập và xử lý NetCDF, GeoTIFF, bao gồm:

Trích xuất pixel
Tính toán thống kê
Trực quan hóa dữ liệu raster

10. Xuất và trình bày (Exporting & Presentation)

a. Resize Graph

Thay đổi kích thước trang đồ thị theo nhu cầu xuất bản.

b. Export

Xuất sang hơn 15 định dạng: SVG, EPS, PDF, TIFF, PNG...

c. Nhúng và chia sẻ

Copy/paste sang Word, PowerPoint
Gửi đồ thị đến PowerPoint/Word qua Apps

d. Tạo video

Tạo video từ đồ thị bằng Video Builder.

e. Tạo báo cáo

Tạo báo cáo với đồ thị, kết quả phân tích, ảnh, bảng trong cửa sổ Notes hoặc Layout.

Một số chức năng khác, bạn đọc tham khảo tại : https://www.originlab.com/index.aspx?go=Products/Origin#Exporting_and_Presentation

III. Hướng dẫn sử dụng

Về cách sử dụng Origin, bạn đọc tham khảo video hướng dẫn chi tiết từ OriginLab gồm 27 video:

https://www.youtube.com/watch?v=_-FrRtsXcRo&list=PLAH66v11YrfCu07FDN_iaW14-jbDTLrqZ

Tìm hiểu công cụ NCKH: Origin