LXF100-101:R - История изменений

Ewgen: исправил ошибку в ссылке

2011-06-12T15:13:06Z

исправил ошибку в ссылке

Crazy Rebel: /* Первые шаги */

2009-04-09T07:42:35Z

‎Первые шаги

Внесённые изменения

Crazy Rebel: /* Первые шаги */

2009-04-08T12:08:14Z

‎Первые шаги

Crazy Rebel: викификация, оформление, иллюстрация

2009-04-08T08:59:29Z

викификация, оформление, иллюстрация

Новая страница

: '''Новая серия!''' Свободный инструментарий для статистической обработки данных
[[Категория:Учебники]][[Категория:Математические пакеты]]
==Введение в ''R''==
{{Цикл/R}}
: '''ЧАСТЬ 1''' Вы ещё анализируете данные по старинке, методом внимательного вглядывания в набор точек на графике, изредка подгоняя их к прямой с помощью многочисленных «мышекликов»? Пусть это делает за вас компьютер и ''R'' – это именно тот язык, который поможет доходчиво разъяснить ему вашу проблему.

Прежде всего, ''R'' – язык программирования для статистической
обработки данных и работы с графикой, и в то же время – это
свободная программная среда с открытым исходным кодом,
развиваемая в рамках проекта GNU. ''R'' можно найти в любом дистрибутиве, не ставящем своей целью уместиться на одну дискетку. Например,
в Debian GNU/Linux базовый пакет носит имя ''r-base'', а подключаемые
модули проще всего искать по акрониму «'''cran'''».

''R'' применяется везде, где нужна работа с данными. Это не только
статистика в узком смысле слова, но и первичный анализ (графики,
таблицы сопряжённости), и продвинутое математическое моделирование. ''R'' без особых проблем может использоваться и там, где сейчас принято использовать коммерческие программы анализа уровня ''MatLab/Octave''. С другой стороны, вполне естественно, что основная
вычислительная мощь ''R'' лучше всего его проявляется при статистическом анализе: от вычисления средних величин до вейвлет-преобразований временных рядов.

География использования ''R'' очень разнообразна. Трудно найти
американский или западноевропейский университет, где бы не работали бы с ''R''. Очень многие серьезные компании (например, Boeing)
используют ''R'' в своей деятельности. ''R'' для статистиков – это действительно глобально.

===Немного истории===

''R'' возник как свободный аналог среды ''S-PLUS'', которая, в свою очередь, является коммерческой реализацией языка расчётов ''S''.

Язык ''S'' – довольно старая разработка (почти как ''TeX''). Он возник
ещё в 1976 году в компании Bell Labs, и был назван, естественно, «по
мотивам» языка ''С''. Первая реализация ''S'' была написана на ''FORTRAN'' и
работала под управлением операционной системы GCOS. В 1980 г. она
была перенесена в UNIX, и с этого момента ''S'' стал распространяться, в
основном, в научной среде. Начиная с третьей версии (1988 г.), коммерческая реализация ''S'' называется ''S-PLUS''. Последняя в настоящее время
продвигается компанией Insightful, и доступна под Windows и различными версиями UNIX, естественно, за плату, причем весьма и весьма
немаленькую (для UNIX, например, ''S-PLUS'' предлагается за $6500).
Собственно говоря, именно высокая цена и сдерживала широкое распространение этого во многих отношениях замечательного продукта.
Тут-то и начинается история ''R''.

В августе 1993 г. двое молодых новозеландских ученых анонсировали свою новую разработку, которую они назвали ''R''. По замыслу
создателей, Роберта Джентльмена [Robert Gentleman] и Росса Ихака
[Ross Ihaka], она должна была стать новой реализацией языка ''S'', отличающейся от ''S-PLUS'' некоторыми деталями, например, обращением с
глобальными и локальными переменными, а также работой с памятью.
Фактически, они создали не полный аналог ''S-PLUS'', а новую «ветку»
на «дереве ''S''». Многие вещи, которые отличают ''R'' от ''S-PLUS'', связаны
с влиянием языка ''Scheme'' ['''функциональный язык программирования, один из наиболее популярных диалектов языка Lisp, – прим. авт.'''].

Сначала проект развивался довольно медленно, но когда в нём появилось достаточно возможностей, в том числе уникальная по лёгкости
система написания дополнений или пакетов, всё большее количество
людей стало переходить с ''S-PLUS'' на ''R''. Когда же, наконец, были устранены свойственные первым версиям проблемы с памятью, то среди
пользователей ''R'' стали появляться и любители других статистических пакетов (прежде всего тех, которые имеют интерфейс командной
строки: ''SAS, Stata, SYSTAT''). Количество книг, написанных про ''R'', за
последние годы выросло в несколько раз, а количество пакетов уже
приближается к полутора тысячам.

Идея центральной системы хранения и распространения пакетов, CRAN или Comprehensive R Archive Network (http://cran.r-project.org/),
была заимствована из ''TeX''-сообщества (CTAN или Comprehensive TeX Archive Network; аналогичной схемой пользуется и Perl-сообщество:
CPAN или Comprehensive Perl Archive Network). Все три упомянутых
проекта объединяет одно: стабильная база и множество дополнений.
В отличие от добавления новой функциональности в монолитную программу, качественный пакет может сравнительно легко написать один
человек за вполне обозримый промежуток времени.

===Как скачать и установить R===

Поскольку ''R'' – свободное ПО, его можно скачать и установить совершенно бесплатно. Конкретный способ, конечно, будет зависеть от установленной у вас ОС. Как уже говорилось выше, ''R'' входит в репозитории большинства распространенных дистрибутивов Linux, единственное,
что нужно учесть – обновление пакетов часто отстает от выхода официальных версий (релиз-цикл ''R'' длится примерно три месяца, на момент
написания статьи актуальной была версия 2.6.0). Версия ''R'' нумеруется тремя числами: первые два – это главная версия, которая обновляется
два раза в год. С каждой главной версией в ''R'' привносятся изменения, причём часто – довольно значительные. Как правило, это множество
новых команд, улучшенные алгоритмы выполнения старых, и, разумеется, исправления ошибок. К недостаткам смены версии можно отнести возможные проблемы с обратной совместимостью. Естественно, разработчики стараются свести такие изменения к минимуму. С другой стороны, написанные на ''R'' программы пяти-семилетней давности, как правило, работают без проблем. В общем и целом, мораль такова: обновляйте ''R'' смело, но при этом всегда читайте список изменений.

На каждую главную версию выходит, как правило, две минорных (нулевая и первая). Первая минорная версия обычно ничего нового, кроме исправления ошибок, не привносит. Таким образом, если Вы хотите всегда иметь самую свежую версию, то репозиторий пакетов, особенно в случае стабильных дистрибутивов, не годится. В этом случае надо будет скачивать ''R'' из CRAN (http://cran.r-project.org/). У этого сайта довольно много зеркал, так что можно выбрать подходящее.

Процедура компиляции ''R'' из исходного кода вполне стандартная:
''./configure, make'' и ''make install'' от имени суперпользователя. В общем,
если процесс компиляции как таковой вас не пугает, собрать ''R'' из
исходных текстов не составит труда.

Есть одна, важная для всех операционных систем особенность: ''R''
(в отличие от того же ''S-PLUS'') держит все свои вычисления в оперативной памяти, поэтому, если в процессе работы, скажем, выключится
электропитание, то результаты сессии, не записанные явным обра зом в файл, пропадут. Эта особенность, к сожалению, не позволяет ''R''
работать с действительно большими объёмами данных (порядка сотен
тысяч и более записей), отдавая их на откуп гораздо менее удобной системе анализа ''ROOT'' (http://root.cern.ch), про которую мы уже говорили в [[LXF83:ROOT|LXF83]].

===Запуск===

Опять-таки, каждая операционная система имеет свои особенности
работы. Но, в целом, можно сказать, что и в Linux, и в Mac OS X, и в
Windows существует так называемый «терминальный» способ запуска
(для Mac и Windows имеется и штатный GUI с некоторыми дополнительными возможностями).

Терминальный способ прост: достаточно набрать в командной строке:

=> R
R version 2.4.0 Patched (2006-11-25 r39997)
Copyright (C) 2006 The R Foundation for Statistical Computing
ISBN 3-900051-07-0
R -- это свободное ПО, и оно поставляется безо всяких
гарантий. Вы вольны распространять его при соблюдении
некоторых условий. Введите ‘license()’ для получения
более подробной информации.
R -- это проект, в котором сотрудничает множество
разработчиков. Введите ‘contributors()’ для получения
дополнительной информации и ‘citation()’ для ознакомления
с правилами упоминания R и его пакетов в публикациях.
Введите ‘demo()’ для запуска демонстрационных программ,
‘help()’ -- для получения справки, ‘help.start()’ --
для доступа к справке через браузер. Введите ‘q()’, чтобы
выйти из R.
>

и появится приглашение в виде символа '''>'''. Теперь можно приступать к работе.

Если терминал запущен вне графической среды, то все изображения будут скидываться в один многостраничный PostScript-файл –
'''Rplots.ps'''. В Mac OS X это будет происходить, даже если ''X11'' запущен,
так что полноценно использовать ''R'' под Mac можно только в GUI-варианте. Терминальный запуск под Windows таких ограничений не имеет.

На будущее договоримся, что под «сессией ''R''» мы будем иметь
в виду терминальный запуск под ''X11'' в GNU/Linux и GUI-запуск в
Windows и Mac. GUI под эти операционные системы построены так, что
они всё равно запускают терминал-подобное окно. Общение с ''R'' возможно только в режиме диалога «команда-ответ». Полноценного GUI
с ''R'' не поставляется: хотя предпринимаются многочисленные попытки создать такую систему, но пока что все они далеки от завершения.
Возможно, это и к лучшему, так как система из меню-окошек-опций не
способна заменить полноценный интерфейс командной строки, особенно в случае таких сложных систем, как ''R''. Интересно, что ''S-PLUS''
имеет очень приличный GUI, но если открыть любой учебник по этой
системе, то можно заметить, что автор настоятельно рекомендует
пользоваться командной строкой.

===Первые шаги===

Перед тем как начать работать, надо понять, как выйти. Для этого достаточно ввести одну команду и ответить на один вопрос:

> q()
> Save workspace image? [y/n/c]: n
Уже такой простой пример демонстрирует, что любая команда

в ''R'' – это функция, которой можно передать аргумент. Даже если

@@ Строка 346: / Строка 346: @@
 * http://www.statmethods.net/index.html – хороший справочный ресурс
 * http://zoonek2.free.fr/UNIX/48_R/all.html – ещё один справочный ресурс
-* http://pj.freefaculty.org/R/Rtips.html} – советы по использованию ''R''
+* http://pj.freefaculty.org/R/Rtips.html – советы по использованию ''R''
 Пожалуй, для первого раза достаточно. '''LXF'''

← Предыдущая		Версия 12:08, 8 апреля 2009
Строка 133:		Строка 133:

	в ''R'' – это функция, которой можно передать аргумент. Даже если		в ''R'' – это функция, которой можно передать аргумент. Даже если
		+	аргумент не указан, то скобки всё равно надо ввести. Если этого не
		+	сделать, то вместо выхода из ''R'' на экран будет выведено определение функции:
		+
		+	>q
		+	function (save = “default”, status = 0, runLast = TRUE)
		+	.Internal(quit(save, status, runLast))
		+	<environment: namespace:base>
		+
		+	Чтобы узнать, как правильно вызывать функцию, следует воспользоваться встроенной справкой. Есть два пути. Первый – вызвать
		+	команду справки:
		+
		+	> help(q)
		+
		+	или
		+
		+	> ?q
		+
		+	Текст справки будет выведен в основном окне программы. Если внимательно прочитать его, то станет ясно, что выйти из ''R'' можно, и
		+	не отвечая на дополнительный вопрос, если ввести:
		+
		+	> q(“no”)
		+
		+	Зачем же нужен этот вопрос? Или, другими словами, что будет, если ответить положительно? В этом случае в рабочую папку ''R'' (ту,
		+	из которой он вызван), запишутся два файла: бинарный '''.RData''' и текстовый '''.Rhistory'''. Первый содержит все объекты, созданные за время
		+	сессии. Второй – полную историю введённых команд. ''R'' работает с
		+	историей команд стандартным образом: доступ к предыдущей команде
		+	осуществляется через клавишу-стрелку «вверх».
		+
		+	Если при выходе сохранить файл '''.Rhistory''', то команды из этой сессии будут доступны и в следующей, при условии, что ''R'' будет вызван из
		+	того же самого каталога. И наоборот, если случайно сохранить рабочую среду (эти два файла), то при следующем старте они загрузятся
		+	автоматически. Иногда такое поведение ''R'' становится причиной различных недоумений, так что необходимо быть внимательным.
		+
		+	Итак, как войти и как выйти, уже понятно. Осталось сказать ещё
		+	немного про помощь. Её можно вызвать несколькими различными
		+	способами. Во-первых, посредством команд '''?''' или '''help()''', как описано
		+	выше. Во-вторых, можно вызвать команду '''help.start()'''. В этом случае
		+	откроется окно браузера, в котором будет демонстрироваться так
		+	называемая '''HTML'''-помощь. Основное её преимущество перед обычной
		+	текстовой в том, что разделы соединены гиперссылками (в Mac OS X
		+	такая помощь вызывается обычными командами). В-третьих, вместе
		+	с ''R'' устанавливается несколько руководств в формате '''PDF'''. Их можно
		+	найти в папке, содержащей документацию.
		+
		+	Наконец, часто бывает нужна «обратная» помощь – вы знаете, что
		+	вы хотите, но не знаете, как это сделать (какую команду вызвать).
		+	В этом случае могут помочь две команды: '''help.search()''' и '''apropos()'''. Вот
		+	как их надо вызывать:
		+
		+	> help.search(“vector”)