آشنایی با مفاهیم اولیه R

آشنایی با مفاهیم اولیه R

R  نرم‌افزار آماری باقابلیت برنامه‌نویسی است که شباهت زیادی به نرم‌افزار S-PLUS دارد و برای انواع محاسبات آماری  طراحی‌شده است . نرم‌افزار R توسط دو فرد به نام‌های رابرت جنتلمن و راس ایحاکا (این نرم‌افزار به خاطر اینکه نام این دو پژوهشگر با حرف R شروع‌شده به این نام نام‌گذاری شده است!) در گروه آمار دانشگاه آوکلند نیوزلند در سال 1995 طراحی‌شده است.

نشانی صفحه وب این نرم‌افزار http://www.r-project.org است و آدرس اینترنتی  http://cran.um.ac.ir جهت دانلود فایل اجرایی نرم‌افزار و بسته‌های آن است.

مزایای مهم نرم‌افزار R

• رایگان بودن و کدباز (Open Source) بودن
• قابلیت نصب روی اکثر سیستم‌های عامل ازجمله توزیع‌های مختلف لینوکس، ویندوز و مک.
• سرعت در دست‌یابی به تکنیک‌های جدید در قالب کتابخانه‌ها و توابع آماده
• کمک به یادگیری ادبیات جدید آمار با توجه به استفادۀ گسترده متخصصان برجستۀ آمار از R
• قابلیت اضافه کردن و نوشتن برنامه‌های جدید در R

طریقه نصب بر روی سیستم‌عامل ویندوز و به‌روز کردن  R

اگر برای اولین بار است که می‌خواهید R را بر روی سیستم‌عامل ویندوز خود نصب نمایید، ابتدا فایل اجرایی R را از  مسیر http://cran.um.ac.ir دانلود کرده و مراحل نصب آن را همانند دیگر نرم‌افزارها دنبال می‌کنیم. با اتمام مراحل نصب آیکونی به شکل  Rدر صفحه میز کار قرار می‌گیرد. با دوبار کلیک بر روی این آیکون، پنجره‌ای باز می‌شود که شامل قسمت‌های زیر است:

• پنجره  R Console که مربوط به محیط برنامه‌نویسی و خروجی‌های حاصل از اجرای فرامین است.
• نوار  منو که شامل منوهای ذخیره و بازیابی، ویرایش، بارگذاری بسته‌ها، راهنما و ... است.
• نوارابزار که شامل برخی آیکون‌های میانبر برای فرمان‌های پرکاربردRاست.

در صورتی که قبلا R را بر روی سیستم‌عامل ویندوز خود نصب‌کرده‌اید و اکنون با ورود نسخه جدیدی از R  مایل به به‌روز کردن نرم‌افزار R خود هستید، کافی است به مسیر

 C:\Program Files\R\R-2.xx.x، رفته و محتویات پوشۀ library را در محل دیگری خارج از این مسیر کپی نمایید. سپس نسخه قبلی را uninstallنموده و نسخه جدید را به روشی که در بالا عنوان شد، نصب کنید. حال محتویات فایلlibrary که قبلاً کپی نموده‌اید را در مسیر نصب R جدید در پوشه library  کپی می‌کنیم و دستور زیر را برای به‌روز کردن کتابخانه‌های نصب‌شده در نسخه قبلی اجرا می‌کنیم.

> update.packages(ask=F,repos="http://cran.um.ac.ir")

با این کار تمامی کتابخانه‌هایی که قبلاً نصب‌کرده‌اید به‌صورت به‌روز شده قابل‌دسترسی و استفاده خواهند بود.. از گزینه‌های موجود در منوی Packages، که در قسمت نوار ابزار قرار دارد، نیز می‌توان برای این کار استفاده کرد.

نکات قابل‌توجه در R

ــ  خط فرمان در R به‌صورت < و به رنگ قرمز است. درصورتی‌که دستور یا برنامه‌ای ناقص باشد این علامت به علامت + تبدیل می‌شود.

ــ  پاک کردن صفحه با کلیدهای میان‌بر Ctrl+Lانجام می‌شود.

ــ  فراخوانی دستورات نوشته‌شده با استفاده از کلیدهای جهت‌نمای بالا و پایین امکان‌پذیر است.

ــ  پاسخ عبارت یا دستور در R، در مقابل اعلان جدیدی ([ ]) به رنگ آبی نمایش داده می‌شود.

ــ  R نسبت به کوچک و بزرگ بودن حروف حساس است و از فاصله‌های اضافی چشم‌پوشی می‌کند.

ــ  برای انتساب نام به یک دستور یا شی‌ء، از <- (یا گاهی  از =) استفاده می‌کنیم؛ بنابراین برای فراخوانی آن شی یا دستور، از نام انتساب داده شده به آن استفاده می‌کنیم. به مثال زیر توجه کنید:

> d<-30

با این دستور  برای عدد 30، نام d انتساب داده می‌شود و با دستور

    > d

dرا فراخوانی می‌کنیم. با اجرای این دستور عدد 30 در خروجی به شکل زیر نمایش داده می‌شود.

[1] 30

ــ  برای توقف اجرای یک دستور یا برنامه، از کلید ESc استفاده می‌کنیم.

ــ R مقادیر عددی بی‌نهایت را با Inf (یا به ترتیب با –Inf و Inf) نشان می‌دهد.

ــ  هر شی‌ء در R حداقل دارای دو خصوصیت زیر است:

• ویژگی mode: نوع عناصر شی را مشخص می‌کند که 4 نوع عمده آن عبارت است از: است: عددی، کاراکتری، منطقی و مختلط.
• ویژگی length: طول (تعداد) عناصر شی را مشخص می‌کند.

ــ  مقادیر گم‌شده در R، با NA نشان داده می‌شود و نماد NaN به مفهوم آن است که مقدار محاسبه‌شده، عدد مبهمی مثل 0/0 و یا لگاریتم یک عدد منفی و یا ... است..

ــ  پس از اجرای دستورات مربوط به‌رسم نمودار در R، پنجرۀ جدیدی در Rباز می‌شود و نمودار در آن نمایش داده می‌شود. برای کپی یا ذخیره کردن نمودار، روی آن کلیک راست نموده و گزینۀ Copy as metafileیا Copy as bitmap را برای کپی کردن فایل  و گزینۀ Save as metafile… و گزینۀ Save as postscript…را  به ترتیب برای ذخیرۀ فایل با پسوند .emf و پسوند .eps استفاده می‌کنیم. با ذخیره کردن فایل با پسوند .eps فایل با حجم خیلی کم ذخیره می‌شود.

ــ  برای استفاده از کدهای برنامه‌‌ی یک تابع موجود در R، اغلب کافی است نام تابع را فراخوانی کنیم. به‌عنوان مثال دستور زیر کدهای برنامه تابع arimaرا فراخوانی می‌کند.

 arima <

ــ راهنمای R

• منوی Help از چندین قسمت تشکیل شده است. قسمت Manuals (in PDF) شامل فایل‌های راهنمایی در قالب pdf است که هم برخی از دستوراتR و هم مبانی نظری و روش‌های آماری را در برمی‌گیرد.
• استفاده از دستور (نام تابع یا "کاراکتر")helpیا به‌جای آن از (نام تابع یا "کاراکتر")؟. برای مثال، دستور help(plot)، راهنمایی‌های لازم را برای تابع plot فراهم می‌کند. البته متذكر مي­شويم كه اين دستور در صورتي قابل استفاده است كه نام تابع را به‌طور دقيق بدانيم. در غير اين صورت از روشی که در ادامه گفته‌شده است، استفاده مي­شود.
• استفاده از دستور (نام تابع یا "کاراکتر") help.searchیا به‌جای آن از (نام تابع یا "کاراکتر")؟؟،برای جستجو و یافتن صفحات در موضوعات مبهم استفاده می‌شود. با اجرای این دستور، جستجو در تمام مستندات، عناوین، کلمات کلیدی و ... که به نحوی بانام تابعِ مورد جستجو در ارتباط هستند نمایش داده می‌شود. برای مثال، دستور garch؟؟، کلیۀ مواردی را که به نحوی با تابع garch در ارتباط است نمایش داده می‌شود.