ΟδηγίεςχρήσηςτουR,μέρος3 ο Βιβλιοθήκες ΤοRδιαθέτειπολλέςχρήσιμεςσυναρτήσειςχωρίςειδικήαναζήτηση,αυτόματα.Υπάρχουν όμωςπάραπολλέςδιαφορετικέςσυναρτήσεις,πουχρησιμοποιούνταιγιαδιαφορετικάείδη αναλύσεων.οιπερισσότερεςείναιοργανωμένεςσεεξωτερικά«πακέτα»συναρτήσεων,που ονομάζονται«βιβλιοθήκες».ταπακέτααυτάπρέπειναταεγκαταστήσουμεστονυπολογιστή μαςξεχωριστάαπότοίδιοτοr.ηεγκατάστασηκατεβάζειαυτομάτωςτοπακέτοαπότο διαδίκτυο,άραπρέπειπρώταναεξασφαλίσουμεότιησύνδεσήμαςείναιενεργή.γιανα εγκαταστήσουμεέναπακέτο,π.χ.τοpsych(γιααναλύσειςπουχρησιμοποιούνταισυχνάστην ψυχολογία),χρησιμοποιούμετηνκατάλληλησυνάρτησημέσααπότοr: > install.packages("psych", depend=t) Τηνπρώτηφοράπουθαχρησιμοποιήσουμεαυτήτησυνάρτηση,τοRθαμαςρωτήσειαπόπού νακατεβάσειτοπακέτο.επιλέγουμετηνελλάδαήάλληευρωπαϊκήχώρα,π.χ.αυστρία.στη συνέχειατοrκατεβάζεικαιεγκαθιστάό,τιείναιαπαραίτητογιατηλειτουργίατουπακέτου. Ανθέλουμεναεγκαταστήσουμεπερισσότεραπακέταμονομιάς,χρησιμοποιούμεακολουθία: > install.packages(c("e1071","nortest","hmisc"), depend=t) ToRεγκαθιστάταπακέταμαζίμετυχόνπροαπαιτούμενα.Στοεξήςθαείναιδιαθέσιμαστον υπολογιστήμαςανεξάρτητααπότοανείμαστεσυνδεδεμένοιστοδιαδίκτυοήόχι. Γιαναχρησιμοποιήσουμεσυναρτήσειςαπότανέαπακέτα,πρέπειπρώτανα«φορτώσουμε»τη βιβλιοθήκηπουπεριλαμβάνειτοπακέτο,χρησιμοποιώνταςτησυνάρτησηlibrary.έτσι,αν έχουμεέναπλαίσιοδεδομένωνchκαιθέλουμεναχρησιμοποιήσουμετησυνάρτηση describeπουπεριλαμβάνεταιστηβιβλιοθήκητουπακέτουpsych: > library(psych) > describe(ch) ΗενεργοποίησητηςβιβλιοθήκηςπρέπειναγίνεταικάθεφοράπουξεκινάμετοR. Εναλλακτικά,ανθέλουμεναχρησιμοποιήσουμεσταγρήγορακάποιασυνάρτησηαπόένα πακέτο,χωρίςπροηγουμένωςναφορτώσουμεολόκληρητηβιβλιοθήκη,μπορούμενα δώσουμετοόνοματηςβιβλιοθήκηςμαζίμετησυνάρτηση,μεδυοάνω κάτωτελείεςανάμεσα: > psych::describe(ch) Ημέθοδοςαυτήδενσυνιστάταιδιότιπρέπεικάθεφοράναξαναγράφουμεολόκληροτοόνομα τηςβιβλιοθήκης.είναιαπλούστερονατηφορτώσουμεμιαφοράμετησυνάρτησηlibrary. Εννοείταιότισεκάθεπερίπτωσηπρέπειπροηγουμένωςναέχουμεεγκαταστήσειτοαντίστοιχο πακέτο,μετησυνάρτησηinstall.packages (προσοχήστηντελίτσα!).
Δείκτεςπινάκων Στο2 ο μέροςτωνοδηγιώνείδαμεότιτοrχρησιμοποιείδομέςπουονομάζονται«πλαίσια δεδομένων»καιπεριέχουνμίαήπερισσότερεςμεταβλητές.οιδομέςαυτέςέχουντο χαρακτηριστικόότιαποτελούνταιαπόσειρές(εγγραφές)καιστήλες(μεταβλητές).π.χ.,οι πρώτεςσειρέςτουπίνακαύψουςτωνφοιτητώνείναιοιεξής: > read.table("classheight.rdata")->ch > ch 1 f 1.57 2 f 1.65 3 f 1.65 4 f 1.72 5 m 1.83... ΤοRμαςεπιτρέπειναχειριστούμεσειρές,στήλες,καιμεμονωμέναστοιχεία,χρησιμοποιώντας ένασύστημαδεικτώνμέσασεαγκύλες(τιςτετράγωνεςπαρενθέσεις:[]).συγκεκριμένα,κάθε πίνακαςδύοδιαστάσεων(όπωςείναιτοπλαίσιοδεδομένων)ορίζεταιως[σειρές,στήλες]. Μέσαστιςαγκύλεςγράφουμετησειρά(ήσειρές)πουθέλουμε,κόμμα,καιτηστήλη(ήστήλες) πουθέλουμε.η1 η σειράτουπίνακαγράφεται[1,]ενώη2 η στήλητουπίνακαγράφεται[,2]: > ch[1,] 1 f 1.57 > ch[,2] [1] 1.57 1.65 1.65 1.72 1.83 1.60 1.62 1.85 1.87 1.83 1.79 1.57... Ανθέλουμετοστοιχείοτης4 ης σειράς,2 ης στήλης,τοεντοπίζουμεωςεξής: > ch[4,2] [1] 1.72 ΈναπολύχρήσιμοστοιχείοστοRείναιότιμπορούμεναεπιλέξουμεστοιχείαμεβάσηκάποια συνθήκη.π.χ.,μπορούμεναζητήσουμεόλεςτιςστήλεςαπότιςσειρέςτουπλαισίουchγιατις οποίεςημεταβλητήhείναιμεγαλύτερητου1.85,ωςεξής: > ch[ch$h>1.85,] 9 m 1.87 27 m 1.87 29 m 1.89 Προσέξτεότιησυνθήκηch$h>1.85τοποθετήθηκεπριναπότοκόμμα,άρακάνειεπιλογή σειρών.μετάτοκόμμαδεντοποθετήθηκετίποτα,άραδενεπιλέγονταιστήλες,καιεννοείται ότιτιςζητάμεόλες.μετονίδιοτρόποθαμπορούσαμεναζητήσουμετιςσειρέςστιςοποίεςτο φύλοείναιfκαιτούψοςείναιμεγαλύτεροτου1,70:
> ch[ch$sex=="f" & ch$h>1.70,] 4 f 1.72 11 f 1.79 25 f 1.75 Προσέξτεότιοέλεγχοςισότηταςγίνεταιμετοδιπλόσύμβολο==(ίσον),ενώοέλεγχος ανισότηταςμετομονόσύμβολο>(μεγαλύτερο).ησύζευξητωνδύοελέγχωνγίνεταιμετο σύμβολο&(λογικό«και»).ανθέλαμεδιάζευξη(δηλαδήήτοέναήτοάλλοήκαιταδύο)θα χρησιμοποιούσαμετοσύμβολο (κατακόρυφηκάθετος,λογικό«ή»),π.χ.: > ch[ch$h>1.85 ch$h<1.55,] 9 m 1.87 16 f 1.51 27 m 1.87 29 m 1.89 Μπορούμε,φυσικάναεπιλέξουμεμόνομίαστήληαπότοαποτέλεσματηςσυνθήκης: > ch[ch$h>1.85 ch$h<1.55,1] [1] m f m m Levels: f m > ch[ch$h>1.85 ch$h<1.55,2] [1] 1.87 1.51 1.87 1.89 Στηνπερίπτωσηαυτήλαμβάνουμεωςαποτέλεσμαμιααπλήακολουθία.Τοτελευταίοθα μπορούσαμενατοπετύχουμεκαιεφαρμόζονταςτουςδείκτεςπάνωστηνίδιατημεταβλητή: > ch$h[ch$h>1.85 ch$h<1.55] [1] 1.87 1.51 1.87 1.89 Εδώ,φυσικάδενχρησιμοποιούμετοκόμμαπρινκλείσουμετηναγκύλη,αφούμιαμεταβλητή είναιμονοδιάστατηκαιδενπεριέχειστήλες. Ηεπιλογήστοιχείωνμετοσύστημαδεικτώνείναιπάραπολύχρήσιμηκαιθατησυναντήσετε σεπολλέςπεριπτώσειςδουλεύονταςστοrκαιμελετώνταςταδιαθέσιμαπαραδείγματα. Κιένακολπάκι:Γιαναμηνπληκτρολογούμεξανάταίδια,ότανθέλουμεναεπαναλάβουμε μιαπροηγούμενησυνάρτησηστοχώροαλληλεπίδρασηςτουrπατάμεαπλώςτο«βελάκι πάνω»στοπληκτρολόγιο,όσεςφορέςχρειάζεται,ώστεναεπανέλθειστηνενεργήγραμμή. Αρχείαεντολών Ανέπρεπεκάθεφοράναπληκτρολογούμεεκνέουόλεςτιςσυναρτήσειςπουχρειαζόμαστε,ή χρήσητουrθαήτανπολύκουραστικήκαικαθόλουαποδοτική.στηνπραγματικότητααυτόπου κάνουμεείναινααποθηκεύουμετιςεντολέςμαςσεένααρχείο,ώστεναμπορούμενατις τροποποιήσουμεήνατιςεκτελέσουμεαυτούσιεςοποιαδήποτεάλληστιγμή.τοαρχείοαυτό περιλαμβάνειακριβώςτηναλληλουχίατωνσυναρτήσεωνπουχρησιμοποιούμε.προαιρετικά,
προσθέτουμεσχόλιακαιεπεξηγήσειςώστεναμπορέσουμεναθυμηθούμετιακριβώςκάναμε μετιςσυναρτήσειςαυτέςκαιγιαποιολόγο.ουσιαστικά,δηλαδή,γράφουμεένα«πρόγραμμα» στη«γλώσσα»τουrγιαναεκτελείτιςαναλύσειςμας.στηνορολογίατουrένατέτοιο πρόγραμμαονομάζεταιscript. Ένααρχείοεντολώνπουπροϋπάρχει(π.χ.τοαποθηκεύσαμεστοπαρελθόνήμαςτοέστειλε κάποιοςάλλος)μπορούμενατοφορτώσουμεστοrαπότονκύριοκατάλογοεπιλογών(το «μενού»)στηνκορυφήτηςοθόνης.hεπιλογήfile Openscript μαςανοίγειτογνωστό παραθυράκιεπιλογήςαρχείωνγιαναφορτώσουμετοπρόγραμμάμας. Έναπρόγραμμαανοίγειστοδικότουπαραθυράκι,μέσαστονευρύτεροχώροτουR,ώστενα βλέπουμεκαθαράτησειράτωνσυναρτήσεωνπουπεριέχει.είναιανεξάρτητοαπότοχώρο όπουπληκτρολογούμετιςσυναρτήσειςμαςκαιβλέπουμετααποτελέσματα. Γιαναχρησιμοποιήσουμεμιασυνάρτησηαπότοπρόγραμμαπουανοίξαμε,πρώτατην «επιλέγουμε»μετοποντίκιήμετοπληκτρολόγιο(ctrl Shift βελάκιδεξιά/αριστερά). Εδώέχουμεεπιλέξειτησυνάρτησηυπολογισμούτουαθροίσματοςτηςακολουθίαςr3: ΣτησυνέχειακρατάμεπατημένοτοπλήκτροControlκαιπατάμετοπλήκτροR.Οσυνδυασμός αυτόςονομάζεταιctrl RκαιστοRσημαίνει«Run»(τρέξε),εκτελείδηλαδήό,τιείναιφωτισμένο, αντιγράφοντάςτοστοχώροαλληλεπίδρασηςμετοr. Στοπαραπάνωπαράδειγμαβλέπουμεότιμιασειράτουαρχείουαρχίζειμετοσύμβολο# (δίεση)καισυνεχίζει«άθροισμασχετικώνσυχνοτήτων...».αυτήησειράδενείναιεντολήγιατο R,αλλάεπεξηγηματικόσχόλιογιατοναναγνώστη/χρήστητουαρχείου.Τοσύμβολο# υποδεικνύειστοrνααγνοήσειοτιδήποτεβρίσκεταιπιοδεξιάαπόαυτό.τοχρησιμοποιούμε γιαναξεκινήσουμεμιασειράμεεπεξηγηματικάσχόλιαήγιαναπροσθέσουμεμιαεπεξήγηση στοτέλοςκάποιαςσυνάρτησης(σταδεξιάτης).ναχρησιμοποιείτεόσοπερισσότερα επεξηγηματικάσχόλιαμπορείτε,θαταβρείτεπολύχρήσιμαότανξαναχρειαστείτεένα παλαιότεροαρχείοεντολώνστοr(ήσεοποιαδήποτεάλληγλώσσαπρογραμματισμού). Ανθέλουμενααποθηκεύσουμεμιασειράσυναρτήσεωνγιαμελλοντικήχρήση,ξεκινάμεένα νέοπρόγραμμα,μετηνεπιλογήfile Newscriptαπότονκύριοκατάλογοεπιλογών.Αυτό
ανοίγειένακενόπαράθυρο,στοοποίοδακτυλογραφούμετιςσυναρτήσειςμας,ήτις αντιγράφουμεαπότοχώροαλληλεπίδρασηςμεcopy Paste(μετοποντίκιήμεCtrl C,Ctrl V). Αποθηκεύουμετηδουλειάμας,ενώτοπαράθυροτουπρογράμματοςείναιενεργό,μεκλικ επάνωστηδισκετούλα,μεctrl S,ήεπιλέγονταςFile Saveαπότονκύριοκατάλογο. Στησυνέχειατοαρχείοαυτόθαείναιδιαθέσιμονατοανοίξουμεκαινατο ξαναχρησιμοποιήσουμεοποιαδήποτεστιγμή,αρκείναεπιλέξουμεπρώτατοσωστόφάκελο (File Changedir )καιστησυνέχειατοίδιοτοαρχείο(file Openscript ). Προσοχή!Δενπρέπειναμπερδεύουμετηναποθήκευσηκαιανάγνωσηπρογραμμάτων (script)μετηναποθήκευσηκαιανάγνωσηπινάκωνδεδομένων(datatable).τα προγράμματααποθηκεύονταικαιφορτώνονταιαπότονκύριοκατάλογο(file )και εμφανίζονταισεδικότουςπαράθυρομέσαστοr.αντίθετα,ταδεδομένααποθηκεύονται καιφορτώνονταιαπόσυναρτήσειςκαιδενεμφανίζονταιπουθενάπαράμόνοαντα ζητήσουμε,είτεδακτυλογραφώνταςτοόνομάτουςείτελ.χ.μετησυνάρτησηfix. Έχουμεπροηγουμένωςσυναντήσειτησυνάρτησηread.tableπουφορτώνειέναπλαίσιο δεδομένωνκαιτοαναθέτεισεμιαμεταβλητή.αντίστοιχα,μπορούμενααποθηκεύσουμεένα πλαίσιοδεδομένων,τοοποίοπεριέχειστοιχείαπουπληκτρολογήσαμεήαποτελέσματα υπολογισμών,μετησυνάρτησηwrite.table.γιαπαράδειγμα,τοπλαίσιοδεδομένωναπό το2 ο μέροςτωνοδηγιών,μπορείναδημιουργηθείκαινααποθηκευτείωςεξής: > atoma<-data.frame(sex=c("m","f"),age=c(21,22)) > rownames(atoma)<-c("γιάννης","μαρία") > write.table(atoma,"atoma.rdata") Τοπρώτοόρισματηςσυνάρτησηςwrite.tableείναιτοπλαίσιοδεδομένωνπουθέλουμενα αποθηκεύσουμεκαιτοδεύτεροόρισμαείναιτοόνοματουαρχείουμετοοποίοθα αποθηκευτείστοσκληρόδίσκομας.στοεξής,αυτότοπλαίσιοδεδομένωνθαείναιδιαθέσιμο οποτεδήποτε,επιλέγονταςτονκατάλληλοφάκελοεργασίαςκαιχρησιμοποιώνταςτη συνάρτησηread.table("atoma.rdata"). Συνοψίζοντας,τααρχείαδεδομένωνπουδιανέμονται(π.χ.classheight.Rdata)ταδιαβάζουμε μέσααπότοχώροαλληλεπίδρασης,ήμέσααπόπρογράμματα,μετησυνάρτηση read.table.ενώτααρχείαπρογραμμάτων(τασυνοδευτικάτωνκεφαλαίωντουβιβλίου, π.χ.chapter3.r)ταδιαβάζουμεαπότονκατάλογοεπιλογώνμεfile Openscript ΑθανάσιοςΠρωτόπαπας Μάιος2012