R - основи на езика в примери

Тази книга ще ви помогне да усвоите принципите на програмирането с R. Това е мощен език за математически и статистически анализ на данни и създаване на графики, който работи на всички основни операционни системи. За езика R има налични хиляди готови решения за алгоритми за анализ на данни, които може да свалите от различни репозитори.

В книгата последователно се разглеждат основните функции на езика, видовете пакети и тяхното инсталиране, използването на различните структури от данни, променливи, обекти и класове. Подробно е обяснен синтаксисът - използването на изрази, константи, оператори, управляващи инструкции, видовете обекти и функции. Застъпени са и обектно-ориентираното програмиране, и приоритетът на операциите. Особено внимание е отделено на практическото приложение на R за обработка на данни - импорт и експорт, работа с таблици, създаване на диаграми и графики и използване на R в статистиката.

Предоставено е и обяснение на практическото приложение на най-полезните според автора функции. Освен това ще намерите и много работещи примери за R код, които целенасочено са създадени да бъдат различни и нови, в сравнение със стандартните набори, предоставяни с езика. В края на книгата има описание на процеса на оптимизация на R програмите така, че да ги направите по-бързи, особено при решаването на големи и сложни задачи, както и списък с кратко описание на стандартните функции на R.

D.K. Academy е иновативен, практически ориентиран образователен проект, предоставящ качествено написани книги в областта на информационните технологии. Създаден е от Денис Колисниченко - водещ автор в областта на програмирането и информационните технологии, написал многобройни статии и повече от 30 книги на компютърна тематика.

Асеневци трейд ЕООД
София, 1618
р-н Витоша, Еровете № 13, ет. 2
store@asenevtsi.com

Въведение
Основи на R

Инсталиране на R. Версии на R

• Получаване и инсталиране на R
• Компилиране на R от изходния код
• Инсталиране в Windows
• Инсталиране на macOS
• Инсталиране на Linux и Unix системи
• Инсталиране чрез пакетен мениджър

Запознаване с потребителския интерфейс

• Потребителски интерфейс RGui
• Редактиране на командния ред
• Команден режим
• Алтернативни начини за стартиране на R
• Като уеб приложение
• Като сървър
• Вътре в Emacs
• RStudio

Кратко ръководство за R

• Най-прости операции или разширена версия на калкулатора
• Въведение във функциите
• Малко за променливите
• Структури от данни
• Обекти и класове
• Получаване на помощ

Въведение в пакетите

• Функция library
• Преглед на локалните пакети
• Стандартни пакети
• Зареждане на пакети
• Репозиторита с R пакети
• Търсене и инсталиране на пакети вътре в R
• Графичен потребителски интерфейс на Windows
• macOS
• Инсталиране на пакети от конзолата
• Инсталиране от командния ред на операционната система
• Инсталиране на пакети от други репозиторита

Езикът R

Синтаксис на R

• Изрази
• Разделяне на изрази
• Кръгли скоби
• Фигурни скоби
• Константи
• Числа (числови вектори)
• Символни вектори
• Символи
• Оператори
• Приоритет на операциите
• Присвояване
• Управляващи структури
• Условни оператори
• Цикли
• Достъп до структури от данни
• Оператори на структурите от данни
• Индексиране чрез числов вектор
• Индексиране чрез логически вектор
• Индексиране по име

Обекти в R

• Прости обекти
• Вектори
• Списъци
• Други обекти
• Матрици
• Масиви
• Фактори
• Фреймове с данни
• Формули
• Времеви ред
• Дата и време
• Съединения
• Атрибути
• Клас

Функции

• Определение за функция
• Аргументи на функцията
• Връщани стойности
• Функции като аргументи
• Анонимни функции
• Свойства на функции
• Ред на аргументите и именувани аргументи

Символи. Среди

• Символи и тяхното разрешаване
• Работа със среди
• Глобална среда
• Среди и функции
• Работа със стека на извикванията
• Изчисляване на функции в различни среди
• Добавяме обекти в средата
• Уведомяване за грешки
• Обработка на изключения

Обектно ориентирано програмиране

• Как е реализирано ООП в R?
• Ключови идеи
• Пример за реализация
• Обектно ориентирано програмиране в R: класове S4
• Определяне на класове
• Нови обекти
• Достъп до слотове
• Работа с обекти
• Създаване на методи за привеждане
• Методи
• Управление на методи
• Базови класове

Ръководство за инсталиране на пакети в R

• Проверка за наличие на пакет
• Избор на репозитори
• Инсталиране на пакет

Обработка на данни

Импорт и експорт на данни

• Непосредствен вход
• Съхраняване на данни във файл
• Зареждане на данни от файл
• Импорт на данни от файлове в други формати
• Текстови файлове
• Файлове с разделител
• Файлове с фиксирана ширина
• Функция readLines
• Функции за четене/запис на специфични формати
• Експорт на данни с помощта на функцията write.table
• Работа с база данни
• Избор на пакет за работа с БД
• Запознаване с пакета RODBC и неговото инсталиране
• Инсталиране на пакета RODBC
• Използване на RODBC
• Получаване на данни

Работа с таблични данни

• Създаване на data frame
• Определяне на таблица с данни, базирана на вектори
• Избор на число, редове и колони
• Избор според условие
• Функции head() и tail()
• Добавяне на ред и колона
• Информация за таблицата: брой редове и колони, техните имена
• Сортиране

Строим диаграми и графики

Пакет ggplot2

• Запознаване с пакета: бърз старт
• Граматика на графиката
• Получаване на набор от данни
• Визуализираме набора от данни
• Инициализация на графиката
• Добавяме визуални ефекти
• Статистически преобразувания. Линия на тренда
• Промяна на геометричен обект
• Променливи, създадени от stat
• Базова настройка на външния вид
• Настройка на позицията
• Построяване на кръгова диаграма
• Етикети
• Фина настройка на външния вид
• Теми
• Панели
• Съхранение на графиката във файл

Пакет lattice

• Запознаване с пакета
• Бърз старт
• Използване на функциите на lattice

Статистика в R

Анализ на данни

• Елементарен анализ на данни
• Едномерни статистически тестове
• Метод на главните компоненти
• Факторен анализ
• Метод за генериране на повторна извадка

Разпределение на вероятностите

• Нормално разпределение
• Общи параметри на типа на разпределение
• Семейства от функции за разпределение

Тестове за статистическа мощност

• Пример за разработване на експеримент
• Разработване на t-тест
• Функция power.prop.test
• Разработване на тестове за дисперсионен анализ

Статистически тестове

• Бинарна класификация
• Качествени данни
• Количествени данни
• Тестове за качествени данни
• Тестове за количествени данни

Регресионен анализ в R

• Регресия на двойките
• Сравняване на регресии
• Определяне на няколко линейни модела
• Създаване на таблици с данни с категориални променливи
• Сравнение

Множествена регресия

• Подготовка на данните
• Анализ
• Корелация
• Модел на множествена регресия
• Доверителни интервали
• Тест на Дърбин-Уотсън
• Графики на частичните остатъци

Вместо заключение
Оптимизация на R програмите

• Измерване на производителността на R програмата
• Тайминг
• Профилиране
• Контролираме използването на паметта
• Профилиране на използването на паметта
• Оптимизация на вашия R код
• Използване на векторни операции
• Производителност при търсене в R
• Използване на бази данни за обследване на големи набори от данни
• Предварително отделяне на памет
• Почистване на паметта
• Функции за големи набори от данни
• Други начини за ускоряване на R
• R байт код компилатор
• Високопроизводителни версии на R

Списък на функциите

• base
• Набори от данни
• boot
• Функции
• Набори от данни
• class
• Функции
• cluster
• Функции
• Набори от данни
• codetools
• foreign
• Функции
• grDevices
• Функции
• Набори от данни
• graphics
• Функции
• grid
• KernSmooth
• Функции
• lattice
• Функции
• Набори от данни
• MASS
• Функции
• Набори от данни