Crazy Rebel: Новая: : '''''R''''' Свободный инструментарий для статистической обработки данных Категория:Учебники ==Графич...

2009-10-04T12:02:07Z

Новая: : '''''R''''' Свободный инструментарий для статистической обработки данных Категория:Учебники ==Графич...

Новая страница

: '''''R''''' Свободный инструментарий для статистической обработки данных [[Категория:Учебники]]

==Графические интерфейсы==

{{Цикл/R}}

: '''ЧАСТЬ 3''' Работа в ''R'' ориентирована на консоль, но и мышь иногда тоже хочется чем-нибудь занять. '''Антон Коробейников''' и '''Евгений Балдин''' изучают графических помощников в тяжёлом деле анализа данных.

Прежде чем начать повествование, хотелось бы сказать пару слов в пользу консольного интерфейса. Анализ данных – это
творческий процесс, и ничто не продвигает его лучше, чем неспешный ввод с клавиатуры. Естественно, этому занятию должен предшествовать интервал времени, целиком и полностью посвящённый чтению документации, книг и статей по тематике проблемы. Менюшки и кнопочки отвлекают, создавая иллюзию простоты творческого процесса, требуя нажать их немедленно и посмотреть, что получится. Как правило, не получается ничего, т.е. всё равно приходится брать в руки книгу и думать.

Консольный интерфейс в ''R'' идеален. Он предоставляет пользователю историю команд и дополнение по '''Tab''', сохраняет информацию и объекты между сессиями (если пользователь этого захочет,
естественно). Нужно поработать на удалённом компьютере? С консолью нет никаких проблем. А если воспользоваться программой ''screen'', то можно не бояться «разорванных» сессий и случайно закрытых терминалов.

Вы всё ещё хотите использовать GUI при анализе данных? Ну что же, дело ваше, но помните, что мы вас предупреждали.

===''R Сommander''===

{{Врезка|Содержание= [[Изображение:LXF111_88_1.jpg|300px]]Так выглядит ''R Commander''.|Ширина=300px}}

''R Сommander'' или ''Rcmdr'' – кросс-платформенный графический
интерфейс к ''R'', написанный на ''Tcl/Tk''. Его домашнюю страницу можно найти по адресу http://socserv.mcmaster.ca/jfox/Misc/Rcmdr/.

Автор ''R Commander'' Джон Фокс [John Fox] признаётся, что в
случае программ для статистического анализа он не является фанатом интерфейса, состоящего из меню и диалогов. С его точки зрения, ''R Commander'' полезен в основном для образовательных целей
при введении в ''R'', а также в отдельных, очень редких случаях – для
быстрого анализа. Одной из основополагающих целей, преследуемых при создания интерфейса ''R Commander'', был мягкий перевод пользователя в консоль, где можно автоматизировать свои действия более глобально.

Пакет распространяется под лицензией GNU/GPL, и поэтому
доступен во всех стандартных дистрибутивах Linux. Например, для
установки в Ubuntu 8.04 достаточно выполнить команду:

% sudo aptitude install r-cran-rcmdr

Пакет присутствует также и на CRAN, поэтому его установку можно
произвести и силами ''R'':

> install.packages("Rcmdr", dependencies=TRUE)

Обратите внимание на значение опции '''dependencies''': ''R Commander''
зависит от довольно большого числа пакетов. Кроме стандартных
библиотек ''r-base'', он предполагает, что в системе уже установлены пакеты ''abind, aplpack, car, effects, lmtest, multcomp, relimp, rgl'' и (только для Windows) ''RODBC'', поэтому до инсталляции самой программы необходимо убедиться, что все они действительно присутствуют. Установка ''R Commander'' с помощью ''aptitude/apt-get'', как и
добавление '''dependencies=TRUE''', позволяет не беспокоиться об этих
проблемах. Все необходимые пакеты будут скачаны и установлены
в нужном порядке.

После установки, для запуска ''R Commander'' в сессии ''R'' следует
выполнить команду:

> library(Rcmdr)

При запуске ''R Commander'' открывается снабжённое довольно
«развесистым» меню окно, разделённое на '''Окно Скриптов''' [Script
Window], '''Окно Вывода''' [Output Window], а также информационное
окно '''Сообщения''' [Messages]. Многие действия в ''R Commander'' можно выполнять через меню, которое достаточно легко настраивается, например, с помощью редактирования текстового файла '''Rcmdr-menus.txt'''. Также можно вводить команды в '''Окне Скриптов''', то есть
консоль никуда не делась. При создании графиков они появляются
в отдельных окнах, как и в случае ''R''.

''R Commander'' имеет русскую локализацию, которая активизируется автоматически, если выставлена русская локаль:

% locale
LANG=ru_RU.UTF-8

Основная проблема русской локализации – это кириллические
шрифты, которые выбраны по умолчанию. Поэтому, если вы
предпочитаете локализованный интерфейс, то перед загрузкой ''R Commander'' ему, с помощью команды '''options''', следует передать примерно следующее:

> options(Rcmdr=list(
+ default.font="-rfx-fixed-medium-r-normal-*-20*",
+ suppress.X11.warnings=TRUE))

Растровый шрифт семейства '''rfx''' от Дмитрия Болховитянова (20 в
конце строки – это размер по умолчанию), установленный в качестве '''default.font''', идёт в составе пакета '''xfonts-bolkhov'''. Вторая опция, '''suppress.X11.warnings''', подавляет надоедливые сообщения при создании новых графических окон.

Выйти из ''R Commander'' можно через меню '''Файл > Выйти''', при
этом можно одновременно закрыть и сессию ''R''. Если же сессия ''R''
осталась открытой, то повторный запуск ''R Commander'' выполняется
с помощью команды:

> Commander()

Для вводного ознакомления с возможностями ''R Commander'' следует
прочитать текст '''Getting-Started-with-the-Rcmdr.pdf''', получить доступ
к которому можно через меню '''Помощь > Введение в R Commander'''.

Если по какой-то причине было принято решение анализировать
данные исключительно с помощью ''R Commander'', то можно сделать так, чтобы при запуске ''R'' эта графическая оболочка загружалась автоматически. Для этого в файл пользовательских настроек
'''~/.Rprofile''' достаточно добавить следующие строки:

old <- getOption("defaultPackages");
options(defaultPackages = c(old, "Rcmdr"));

Глобальная переменная '''defaultPackages''' содержит информацию о
модулях, автоматически загружаемых при старте ''R''.

===''RKWard''===

{{Врезка|Содержание= [[Изображение:LXF111_89_1.jpg|300px]]''RKWard'' – ''R'' и KDE.|Ширина=300px}}

''RKWard'' (http://rkward.sourceforge.net) – это довольно удобный KDE3/4-интерфейс к языку программирования ''R''. Разработчики ''RKWard'' старались совместить мощь ''R'' с простотой использования, подобной предоставляемой коммерческими статистическими пакетами
(такими как ''SPSS'' или ''Statistica'').

Стоит отметить, что это им вполне удалось. Для начинающих
пользователей ''RKWard'' предоставляет широкие возможности по
выбору многих стандартных процедур статистического анализа по
принципу «выдели и щелкни»: достаточно активировать соответствующий пункт меню.

Для продвинутого пользователя ''RKWard'' предлагает достаточно удобный редактор кода с подсветкой, автоматической расстановкой отступов, автодополнением – теми вещами, без которых в
настоящее время не обходится ни одна среда программирования.
Привычная консоль ''R'' также наличествует, она доступна в любое
время на вкладке '''R Console'''.

Авторы ''RKWard'' взяли курс на как можно более полную интеграцию функций ''R'' в графическую среду: присутствует '''браузер текущего окружения''' (environment), '''редактор данных'''. Есть '''менеджер пакетов''', умеющий не только устанавливать их, но и следить за обновлениями; обеспечивается прозрачная интеграция со справочной системой. Кроме того, ''RKWard'' умеет «перехватывать» создание графических окон и добавлять к ним очень удобные функции типа
сохранения содержимого в файл одного из стандартных форматов,
поддерживаемых ''R'' (PDF, EPS, JPEG, PNG).

Интерфейс ''RKWard'' чрезвычайно гибок: пользователь может
расширять его за счёт написания собственных модулей (кстати, все
встроенные средства анализа, доступные сразу же после запуска
из меню – это такие же модули, но только созданные авторами
''RKWard'').

===JGR===

{{Врезка|Содержание= [[Изображение:LXF111_90_1.jpg|300px]] ''JGR'' – интерфейс со вкусом ''Java''.|Ширина=300px}}

Предпочитаете, чтобы интерфейс отрисовывался средствами ''Java''?
Тогда ''JGR'' (Java GUI для ''R'') – это то, что вы искали. ''JGR'' (произносится как «ягуар») был впервые представлен публике в 2004 году, но развивается и поддерживается до сих пор. Пакет ''JGR'' распростра-
няется под лицензией GPL2, и его домашняя страница доступна по
адресу http://jgr.markushelbig.org/JGR.html.

''JGR'' создавался для Mac «со всеми вытекающими», но под Linux
он тоже работает. Для использования ''JGR'' необходимо инсталлировать Sun Java Development Kit (JDK).

> apt-get install sun-java6-jdk
> sudo update-java-alternatives -s java-6-sun
> sudo R CMD javareconf

После установки и настройки Java-окружения следует запустить сессию ''R'' и выполнить следующие действия:

> install.packages('JGR')
> library(JGR)
> JGR()
Starting JGR run script. This can be done from the shell as well,
just run /home/user/R/i486/2.6/JGR/scripts/run

Готово – ''JGR'' запущен. Как гласит сообщение, то же самое можно
проделать из консоли, набрав путь до специального скрипта. В приведённом выше примере это ''/home/user/R/i486/2.6/JGR/scripts/run''.

В ''JGR'' есть встроенный текстовый редактор, который, конечно,
не является полноценной заменой ''Emacs/VIM'', но в нём есть подсветка синтаксиса и '''Tab'''-завершение команд. В ''JGR'' встроена гипертекстовая помощь, простенькая электронная таблица, добавлена
возможность управлять объектами, в том числе и с помощью мыши,
а также есть графический интерфейс для установки и загрузки
''R''-пакетов. С учётом того, что этот GUI может работать везде, где
есть Java, на него стоит обратить внимание.

===''SciViews-K''===

{{Врезка|Содержание= [[Изображение:LXF111_90_2.jpg|300px]]''SciViews-K'' – расширение для ''Komodo Edit''.|Ширина=300px}}

В мире универсальных редакторов и IDE достаточно известна платформа разработки ''Komodo'' от ActiveState. Она зарекомендовала себя как удобная среда для языков с динамической типизацией:
''PHP, Python, Perl, Ruby. SciViews-K'' (http://www.sciviews.org/SciViews-K) –
молодой и динамично развивающийся проект (первый релиз состоялся в июне 2008 года), добавляющий поддержку ''R'' к свободному (MPL/GLP/LGPL) редактору ''Komodo Edit''.

На настоящий момент возможности ''SciViews-K'' довольно скромны: более чем обычный редактор кода с подсветкой, интеграция с командной строкой ''R'' и системой справки. Кроме того, доступен
просмотр текущего окружения и редактор наборов данных.

Поскольку ''SciViews-K'' является расширением для редактора
''Komodo Edit'', то его установка производится в два приема: сперва
необходимо инсталлировать сам ''Komodo Edit'', а потом уже добавить
''SciViews-K''. Кроме того, при первом запуске ''R'' из-под ''SciViews-K''
будет установлен пакет ''SciViews'' вместе с зависимостями.

===''Rattl''e===

{{Врезка|Содержание= [[Изображение:LXF111_90_3.jpg|300px]]''Rattle'' и анализ данных в нём.|Ширина=300px}}

''Rattle'' (http://rattle.togaware.com) – сокращение, обозначающее «the R
Analytical Tool To Learn Easily» [Легкая в освоении среда анализа
R]. Программа активно развивается и, по уверениям разработчиков,
предназначена для интеллектуального анализа данных (data mining),
иными словами, для выявления скрытых закономерностей или взаимосвязей между переменными в больших массивах необработанных данных. ''Rattle'' – это среда для «разглядывания» данных человеком,
и программа всячески помогает ему в этом деле. Альтернативное
название пакета: «A GNOME Data Miner Built on R» намекает, что этот
пакет интегрирован в графическую среду GNOME.

Для установки ''Rattle'' необходимо наличие пакетов ''r-base-core'',
''ggobi'' (визуализация данных) и ''libglade2-dev'':

> apt-get install r-base-core ggobi libglade2-dev

После этого в консоли ''R'' следует выполнить команду:

> install.packages("rattle", dependencies=TRUE)

и откинуться на спинку кресла. Из-за большого количества зависимостей установка занимает много времени.

Запуск GUI производится как обычно:

> library(rattle)
> rattle()

Простой интерфейс позволяет использовать ''Rattle'' для обучения основам анализа.

===Второй эшелон===

====''PMG''====
Нужен графический интерфейс, но нет особого желания разбираться в
«навороченных» GUI? Тогда, возможно, имеет смысл обратить внима-
ние на пакет ''PMG'' – Poor Man’s GUI (http://wiener.math.csi.cuny.edu/pmg).

Хотя у пакета есть множество зависимостей, установка проста и
проводится силами ''R. PMG'' является кроссплатформенным ПО: для
отрисовки графического интерфейса применяется библиотека ''GTK'' в
форме ''Rgtk2''. Последний, в свою очередь, можно использовать для
создания собственного GUI.

> install.packages("pmg", dep=TRUE)
> library(pmg)

Этому графическому интерфейсу определённо есть куда развиваться.

====''RPMG''====

Что делать, если нет необходимости в сложной переливающейся графике, а нужны пара простейших интерактивных кнопочек на картинке и минимальное число зависимостей от других пакетов? В этом случае
поможет ''RPMG'' – GUI для действительно бедных (Really Poor Man’s GUI):
с его помощью легко можно организовать интерактивное графическое
''R''-окно для личного пользования. Для установки пакета и демонстрации его возможностей следует выполнить следующие команды:

> install.packages("RPMG", dep=TRUE)
> library(RPMG)
> demo(RPMG)

Пакет не имеет домашней страницы, но его всегда можно скачать
со CRAN: http://probability.ca/cran/web/packages/RPMG/index.html.

====''RWeb''====

Допустим, вы не хотите давать в руки своим студентам ничего опаснее
web-браузера. Странное желание, но и оно не помеха для преподавания статистики с использованием ''R''. Простой набор ''Perl''-скриптов ''Rweb''
(R Web Based Statistical Analysis), доступный на http://www.math.montana.edu/Rweb, можно использовать как отправную точку для реализации своего интерактивного web-проекта. На сайте проекта есть его рабочая демонстрация: команды ''R'' можно набирать прямо в окне браузера,
здесь же появляются результаты. Проект давно не обновлялся, но его
код вполне обозрим и его можно легко подстроить под свои нужды.

====''Gnumeric''====

''Gnumeric'' (http://www.gnome.org/projects/gnumeric) – это популярный
табличный процессор с открытым исходным кодом, иными словами –
электронная таблица, со всеми преимуществами и недостатками данного типа программ. ''Gnumeric'' поддерживает систему подключаемых модулей, позволяющая расширять функциональность. В 2003 году
сотрудник Bell Labs Дункан Лэнг [Duncan Temple Lang] написал дополнение, предоставляющее возможность вызвать из ''Gnumeric'' любую функцию ''R''. Этот модуль был незатейливо назван ''RGnumeric'', и его до
сих пор можно найти по адресу http://www.omegahat.org/RGnumeric.

К сожалению, пакет для интеграции ''R'' с ''Gnumeric'' представляет
из себя скорее демонстрацию возможностей, нежели законченный
продукт. В рамках Google Summer of Code 2008 была попытка возродить заложенные в него идеи на новом уровне (http://www.r-project.org/SoC08/ideas.html), но похоже, проект всё ещё ждёт своего автора.
В любом случае, исходники доступны и, хотя просто сама их сборка
представляет из себя некоторое приключение, истинные энтузиасты
не ищут лёгких путей.

====''Emacs''====

Что это мы всё о GUI да о GUI? Пора поговорить о ''Emacs''. Да-да, про тот самый редактор,
в который встроена программа управления кофеваркой. Говорят, она работает, причём очень неплохо. А что же ''R''?

''ESS'' (http://ess.r-project.org) – это специализированная интерактивная среда или мода для
GNU Emacs/XEmacs. ''ESS'' является сокращением от фразы «Emacs Speaks Statistics»,
которую можно перевести как «Emacs говорит на языке статистики». Пакет ''ESS'' поддерживает не только систему статистического анализа ''R'', но и другие диалекты языка
''S'' (S 3/4, S-PLUS 3/4/5/6/7), а так же ''SAS, XLispStat, Stata'' и ''BUGS''. При установке в
пакета ''ESS'', например, так:

> sudo aptitude install ess

и добавлении строчки для инициализации ''ESS'' в '''~/.emacs''

(require 'ess-site)

редактору ''Emacs'' становятся доступны две дополнительные моды:

* '''Мода ESS''', которая предназначена для редактирования исходных файлов с использованием команд ''R'' (включая дополнительную поддержку для редактирования '''Rnw'''-файлов), и
* '''Мода iESS''' – замена обычной R-консоли.

Интерпретатор ''R'' запускается, как это ни странно, с помощью
команды ''R'': '''Alt+x''', а затем '''R''' и '''Enter'''. При старте спрашивается о местоположении рабочей директории для открываемой сессии ''R'', а затем
отображается стандартное ''R''-приглашение. Можно параллельно запустить насколько сессий, а также задействовать удаленный компьютер (команда '''ess-remote'''). Работа в этой моде почти ничем не отличается от консоли, за исключением наличия стандартных возможностей редактирования текста в ''Emacs'' и дополнительного вспомогательного
меню ''iESS''. Из него можно получить доступ к таким интересным возможностям, как, например, редактирование объектов ''R'' ('''^c^d'''). ''Emacs'' – это прежде всего текстовый редактор, поэтому подобные особенности
делают анализ данных комфортнее.

''ESS''-мода инициализируется автоматически при редактировании
файлов с расширением ''R. Emacs'' предоставляет пользователю подсветку синтаксиса, выравнивание исходного кода по '''Tab''', выполнение отдельных строк, фрагментов и всего файла в интерпретаторе
''R''. Дополнительное меню ''ESS'' позволяет получить доступ ко всем
этим возможностям. Редактирование '''RNW'''-файлов (смесь ''LaTeX''- и
''R''-команд для быстрого составления отчётов с помощью пакета
''Sweave'' – см. [[LXF102:R|LXF102]]) чуть более мудрёное: мода ''ESS'' активируется
только когда курсор оказывается внутри фрагментов с ''R''-командами.

Если у вас есть навыки работы в ''Emacs'', то ''ESS'' – это верный выбор.

====И ещё...====

''R'' широко известен (хоть и в довольно узких кругах), поэтому почти
все уважающие себя текстовые редакторы или среды разработки поддерживают его в той или иной степени. Кроме уже упомянутого ''Emacs'', к ним относится и ''Vim'', и ''jEdit'', и ''Bluefish'', и ''SciTE''. Даже ''Eclipse'' имеет
соответствующий модуль (http://www.walware.de/goto/statet). Сегодня
мы говорили только о свободных пакетах, но, потрудившись, можно
будет найти поддержку и в коммерческом секторе. '''LXF'''

LXF111:R - История изменений

Crazy Rebel: Новая: : '''''R''''' Свободный инструментарий для статистической обработки данных Категория:Учебники ==Графич...