Io non capisco dove stia il problema. Hai detto che sai usare gnuplot e certamente questo è in grado di realizzare con successo il grafico che ti serve. Allora perché vorresti cambiare?
Quanto a pgfplots, c’è un esempio di lettura da file ne L’arte di disegnare grafici con LaTeX. Semplice, ma potrebbe esserti utile. Se i dati sono formattati nel modo che piace al pacchetto, provare ti costa cinque minuti.
Quanto all’interpolazione con curve di Bézier (smoothing), direi che in questo caso è fuori discussione vedendo l’andamento discontinuo del grafico che ci hai mostrato. Quello che è lecito fare sulla tabella di dati per risparmiare punti è eliminare tutte le righe consecutive con lo stesso valore, tranne la prima e l’ultima della serie.
Ad esempio, se la tabella è
`1 0
2 1
3 2
4 2
5 2
6 2
7 3
8 3
9 1
10 1
11 1`puoi eliminare le righe 4, 5 e 10. Forse si può fare automaticamente con qualche script e chissà che non si possa fare direttamente con i comandi di [tt]pgfplotstable[/tt].
Ciao
P.S.: ovviamente questo discorso si applica tanto a pgfplots, quanto a gnuplot.