Д. М. Смит, У. Н. Венэбльз - Введение в R версия 3.5.2 (2018-12-20). Заметки по R: среда программирования для анализа данных и графики

Данное введение в R получено из исходного набора примечаний, описывающих среду S и SPlus, написанных в 1990—2 Биллом Венэбльзом и Дэвидом М. Смитом в университете Аделаиды. Сделано много небольших изменений для отражения различий между программами R и S, и развернули часть материала.

Выражаем искреннюю благодарность Биллу Венэбльзу (и Дэвиду Смиту), гарантировавших разрешение распространения этой модифицированной версии заметок, поддержав, таким образом, R от пути назад.

Комментарии и исправления всегда приветствуются. Пожалуйста, адресуйте корреспонденцию на электронную почту R-core@R -project.org.

Большинство новичков R начнет с вводного сеанса в Приложении A. Он познакомит со стилем сеансов R и, что еще более важно, даст некоторое впечатление о том, что фактически происходит.

Многие пользователи придут в R, главным образом, из-за его средств графики. Смотри Главу 12 [Графика], которую можно прочесть в почти любое время и не следует ожидать усвоения всех предыдущих разделов.

Данная книга является переводом документации, доступной на английской языке в составе дистрибуции R. После установки оригинал перевода доступен по адресу \каталог R\doc\manual\R-intro. Если данный файл перевода переименовать в R-intro и заменить оригинальный файл на данный, то из справки по R будет доступен данный перевод.

Перевод выполнен полностью за некоторыми отличиями:

– в частично исключены тексты, относящиеся к иным ОС, кроме Windows;

– исключены справочные приложения, в которых были собраны ссылки на функции и термины в английском тексте;

– расширен раздел по пакетам за счет описания пакетов, применяемым в эконометрике.

Переводчик будет благодарен за выявленные ошибки и неточности.

R представляет собой набор программных средств для манипулирования данными, вычисления и графического отображения. Кроме этого возможно:

– эффективная обработка и хранение данных,

– набор операторов для вычислений на массивах, особенно матрицах,

– цельная, непротиворечивая, комплексная коллекция утилит для анализа данных,

– графические средства для анализа данных и отображения или непосредственно на компьютере или при выводе на печать, и

– хорошо разработанный, простой и эффективный язык программирования (называемый «S»), который включает условные выражения, циклы, определяемые пользователем рекурсивные функции и средства ввода и вывода. Действительно, большинство поддерживаемых системой функций сами написаны на языке S.

Термин «окружение/среда» предназначен, чтобы характеризовать ее как полностью запланированную и последовательную систему, а не постепенно возникшего конгломерата весьма специфических и негибких инструментов, как часто имеет место с другим программным обеспечением анализа данных.

R является средством разработки методов интерактивного анализа данных. Она была разработана быстро и была расширена большим количеством пакетов. Однако, большинство программ, написанных в R, принципиально являются программами-однодневками, написанными для конкретного случая анализа данных.

R можно рассмотреть как реализацию языка S, который разработан в Bell Laboratories Риком Беккером, Джоном Чемберсом и Алланом Уилксом, и который собственно лежит в основе систем S-Plus.

Эволюция основ языка S характеризуется четырьмя книгами Джона Чемберса с соавторами. Для R основой является «Новый Язык S: Среда программирования для анализа данных и графики», написанной Ричардом А. Беккером, Джоном М. Чемберсом и Алланом Р. Уилксом. Новые функции S, опубликованные 1991, даны в «Статистических моделях в S», отредактированном Джоном М. Чемберсом и Тревором Дж. Хэсти. Формальные методы и классы пакета методов основаны на описанных в «Программировании с данными» Джоном М. Чемберсом. См. Приложение F [Ссылки], для точной ссылки.

Сейчас есть много книг, которые описывают использование R для анализа данных и статистики, и документация для S/S-Plus может, как правило, использоваться с R, если помнить различия между реализациями S.

Наше введение в среду R не упоминает статистику, но много людей используют R в качестве системы статистики. Будем думать о ней как о среде, в пределах которой были реализованы много классических и современных статистических методов. Некоторые из них встроены в основу среды R, но многие предоставлены как пакеты. В составе R существует около 25 пакетов (названных «стандартными» и «рекомендуемыми» пакетами), и еще больше доступно через семейство сайтов CRAN (через http://CRAN.R -project.org) и из других источников. Более подробную информацию о пакетах рассмотрим позже (см. Главу 13 [Пакеты]).

Большинство классических статистик и многое из последних методик доступно для использования в R, но пользователи должны быть готовы к небольшим усилиям для поиска нужного.

Есть важное различие в философии между S (и, следовательно, R) и другими основными статистическими системами. В S статистический анализ обычно делается как ряд шагов с промежуточными результатами, сохраненными в объектах. Таким образом, тогда как SAS и SPSS дадут обильные результаты регрессионного или дискриминантного анализа, R выведет минимум результатов и сохранит их в подогнанном объекте для последующего использования функциями R.

Самый удобный способ пользоваться R – это использовать графическую рабочую станцию с окнами. Это руководство нацелено на пользователей, у которых есть это средство. В особенности мы будем иногда обращаться к использованию R в Windows, хотя обширный объем того, что сказано, обычно применим к любой реализации среды R.

Большинство пользователей, время от времени, непосредственно сталкивается с операционной системой на своем компьютере. В этом руководстве, главным образом, обсуждается взаимодействие с операционной системой на машинах UNIX. Если R исполняется под Windows или Mac OS, то будет необходимо внести некоторые небольшие корректировки.

Установка рабочей станции, чтобы в полной мере воспользоваться настраиваемыми функциями R, является простой, хотя и несколько утомительной процедурой и здесь рассматриваться не будет. При трудностях пользователям следует найти местного опытного специалиста.

При использовании программы R она выдает запрос ожидания входных команд. Запрос по умолчанию