Язык программирования R: преимущества и недостатки

Где используется? Язык программирования R применяется для обработки и анализа данных. Крайне полезен в сфере статистических исследований и построения разнообразных моделей, а потому востребован среди математиков, экономистов, генетиков и многих других ученых. Часто незаменим в бизнесе.

В чем преимущества? Этот язык имеет простой синтаксис и бесплатную экосистему, доступен для абсолютного большинства операционных систем. Кроме того, для R разработаны специальные графические интерфейсы и разного рода интерактивные инструменты, которые значительно облегчают процесс работы с ним.

Общая информация о языке программирования R

R — это язык программирования, который был разработан для выполнения статистического анализа информации. Изначально он создавался как бесплатная альтернатива языка S, за использование которого нужно было платить. Создание R происходило на факультете статистики Оклендского университета.

Данный язык очень отличается от остальных. Он имеет специфический синтаксис, принципы работы и функции. Язык R используется для статистических вычислений, анализа данных и машинного обучения. При этом он не может применяться для выполнения других задач.

Помимо всего прочего, R представляет собой рабочую среду. В нее интегрированы готовые методы статистического анализа и различные средства визуализации.

Для данного языка функции и таблицы представляют собой объекты, относящиеся к конкретному классу (типу данных). При этом готовая программа исполняется сразу. Перед запуском нет необходимости компилировать код в исполняемый файл.

Синтаксис языка R довольно прост. Он содержит в себе небольшое количество примитивных типов данных (символьных, числовых, логических и комплексных). Эти типы комбинируются, складываясь в более сложные структуры. К примеру, тип вектор представляет собой список, состоящий из целого ряда объектов (чисел, строк и т.д.). Нельзя не отметить, что числовые переменные могут принимать особые значения: NaN (not a number — не число), Inf (infinity — бесконечность) и NA (not available — недоступно).

Эти пакеты имеют большое значение для языка. Дело в том, что они применяются в качестве дополнительных расширений на базе R. Каждый пакет относится к определённому направлению разработки. К примеру, пакет ‘ggplot2’ применяется для создания векторных графиков определенного дизайна, а пакет ‘qtl’ используется при генетическом картировании. Их можно без особого труда найти в Интернете. При этом каждый из существующих пакетов проверен на предмет ошибок.

Основные возможности языка R

Как правило, с помощью данной формальной знаковой системы не создают обычные программы с привычным интерфейсом, кнопками и текстом. Выполнение кодов на языке R позволяет вывести тот или иной результат или графики. Ниже мы перечислим основные возможности этого языка.

Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 31974

Загрузка данных

Каждый инструмент аналитики должен работать с множеством источников информации. В противном случае он становится бесполезным. В качестве современных хранилищ данных и одного из важнейших ресурсов выступают таблицы различного формата. С помощью Эр вы можете загружать таблицы самых разных форматов, включая обычные текстовые txt-файлы и Oracle/Excel/Matlab варианты. Если вы укажете URL ссылку на файл, то данные импортируются из Сети.

Обработка информации

Загрузив данные, человек приступает к их обработке. Этот этап нередко является самым сложным среди остальных. Удобство работы напрямую зависит от того инструмента, который выбрал программист.

Перечислим самые часто встречаемые проблемы, возникающие при обработке:

• Загруженные данные приходится очищать.
• Необходимо заполнять пропуски в данных.
• Необработанные данные малоинформативны, поэтому их следует группировать, а также добавлять фильтры и новые столбцы.

Язык Эр содержит множество полезных пакетов. Они позволяют с лёгкостью обрабатывать различные данные. Например, dplyr, tidyr, tibble и т.д. Благодаря такого рода библиотекам программист получает возможность быстро создавать простой для понимания код, даже если речь идёт об очень сложных обработках.

Визуализация информации

После того как вы завершили предварительную обработку данных, вам может потребоваться выстроить графики. С помощью языка R можно создавать различные визуализации. Помимо базовой графики, есть пакет ggplot2 и соответствующие библиотеки. Программист может создавать линейные графики, диаграммы, графики плотности, boxplot, скрипичные диаграммы, карты и т.д.

Представление результатов проделанной работы

Результаты выполненного анализа, скорее всего, необходимо отправить руководителю или другим участникам команды. В некоторых случаях работа должна быть размещена в открытом доступе (к примеру, если речь идёт об исследовательских проектах). Язык R позволяет делиться своими результатами. При этом вам не потребуются никакие сторонние средства.

Пакеты языка R значительно расширяют его функционал. Вы можете использовать специальный онлайн-сервис для размещения своих результатов в Сети, создавать собственные приложения для веб-аналитики (для этого потребуется пакет Shiny), писать статьи и книги (включая их веб-версии) с интерактивными результатами выполнения кода, а также форматировать и раскрашивать таблицы.

Перечислим ещё несколько возможностей языка R по решению разных задач:

• Выполнение статистических тестов. К примеру, вы можете рассчитать среднюю продолжительность и понять, имеет ли место статистически значимая разница между несколькими параметрами.
• Объединение информации из разных таблиц. Программист может обрабатывать несколько таблиц разных форматов одновременно.

  Читайте также!

  Интернет-платформа: суть, задачи, виды

  Подробнее
  
• Анализ регрессионных моделей. Язык позволяет находить отношения между переменными (скажем, зависимость доходности предприятия от тех или иных условий).
• Выполнять различные математические операции. Например, объединять многомерные массивы, прогнозировать величину, распознавать текст. При этом практически для каждой задачи существуют свои библиотеки. Кроме того, вы можете самостоятельно создать код.

Этот список не исчерпывает весь функционал данного языка. Но этого уже достаточно для того, чтобы стало очевидно: R — это очень полезный инструмент, который позволяет выполнять самые разные задачи.

Преимущества и недостатки языка R

Для начала рассмотрим плюсы языка:

• Возможность работать с различными парадигмами программирования. При этом наиболее подходящей является объектно-ориентированная среда. С помощью R можно разрабатывать сложные распределённые программы. В них можно неоднократно применять одни и те же объекты и функции.
• Интерпретируемость. Как мы уже ранее упоминали, вам не потребуется собирать программу в исполняемый файл посредством компилятора. Проверять его работу по частям можно прямо во время создания кода.
• Простота синтаксиса. Язык имеет довольно простую структуру. В нём нет сложных конструкций и функций. Кроме того, R содержит лишь четыре типа данных: символьные, числовые, логические и комплексные. При этом программист может собирать всё это в более сложные структуры. Таким образом, язык представляет собой конструктор — с помощью простых элементов формируются многоуровневые объекты.
• Поддержка основных ОС. Речь идёт о Windows, macOS, FreeBSD, Solaris, различных версиях Unix и Linux.
• Доступность. Компоненты можно распространять совершенно бесплатно под лицензией GNU.
• Наличие огромного количества библиотек и расширений. Есть готовые функции для визуализации информации, быстрых статистических операций, распознавания текстов, A/B-тестирования и отдельных научных сфер.
• Наличие удобных интерактивных инструментов.

Теперь перечислим недостатки языка R:

• Англоязычная документация и источники. Для некоторых людей это может стать большой проблемой. Однако количество источников на русском языке постепенно растёт. Чтобы найти ответы на некоторые вопросы, можно использовать Stack Overflow.
• Необходимость в знании основ статистики и программирования. При этом вы всё-таки можете обучиться работе с языком R, если разберётесь с некоторыми фундаментальными понятиями: среднее, мода, медиана, выборка, нормальное распределение.
• Ограниченность сферы применения. Вы не сможете разрабатывать программы на языке R. С одной стороны, это является недостатком, а с другой — преимуществом. Дело в том, что язык R идеально подходит для анализа данных. Следовательно, его могут использоватьучёные, журналисты, дата-сайентисты, аналитики и другие специалисты, которым необходимо обрабатывать информацию.

Интерактивные инструменты для языка R

Помимо интерфейса командной строки, для R были придуманы интерактивные инструменты и графические пользовательские интерфейсы. С их помощью работать становится проще и удобнее. При этом они совершенно бесплатны, и на них действует свободная лицензия GNU GPL. Перечислим наиболее распространённые интерактивные инструменты:

• RStudio. Данная среда разработки может использоваться на Windows, Linux и MacOS. RStudio имеет подсветку кода R, навигацию по тексту программы, которая упрощает работу, историю действий, сортировку табличных данных по столбцам, отображение графиков в отдельном окне многие другие функции, присущие хорошей среде разработки.
• Jupyter Notebook. Данный веб-интерфейс, выполненный в виде приложения-блокнота, используется для разработки и обмена программами как на R, так и на других языках, с помощью которых можно работать с информацией. Открывается в браузере.
• Anaconda. Этот дистрибутив представляет собой большую коллекцию наиболее распространённых библиотек и программ. С их помощью можно упростить работу с данными. Кроме того, есть версия для Python. Ее можно без труда установить из одного файла. Эта версия содержит в себе RStudio, веб-интерфейс Jupyter Notebook и прочие приложения.

Отличия R от других языков программирования

R имеет некоторые сходства с инструментами для анализа данных без кода (Power BI, Excel, Google Sheets, Tableau) и языками программирования, которые предназначены для работы с данными (Python и Julia). Однако есть несколько нюансов.

Дарим скидку от 60%
на обучение «Инженер-программист» до 24 ноября

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Если же сравнивать R с Python, Julia и прочими языками, применяющимися для анализа данных, то становится очевидным, что они более универсальны. Выражается это в возможности создания полноценных программ, графических интерфейсов, а также приложений, которые не имеют непосредственной связи с математикой и статистикой.

Читайте также!

Что такое C#: плюсы и минусы язык

Подробнее

Однако если посмотреть на это с другой точки зрения, то такую универсальность можно назвать недостатком. Дело в том, что R, являясь более узкоспециализированным языком, лучше подходит для статистического анализа информации.

Другие языки не имеют столь большого количества готовых аналитических инструментов. С помощью R гораздо удобнее проводить сложные математические операции.

Сферы применения языка R

Где используется язык R? На сегодняшний день он является одним из самых популярных инструментов, применяемых в науке. К примеру, его используют математики, биологи, генетики и другие исследователи, которым необходимо выполнять статистический анализ и создавать различные модели. Таким образом, основная сфера применения языка R — наука.

Исходя из всего вышесказанного, становится очевидным, что R пригодится не только учёным и социологам. Практически во всех крупных компаниях работают программисты, владеющие данным языком.

Только до 25.11

Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней

Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Введите телефон, чтобы получить доступ к документам

Скачать подборку бесплатно pdf 2,5mb

Уже скачали 52300

Я подтверждаю согласие на обработку персональных данных.

Он также используется в следующих сферах: финансы, банкинг, медицина, строительство и многое другое. R нередко применяется для анализа рисков в финтех-компаниях и при оптимизации рабочих процессов во всевозможных индустриальных корпорациях.

Особенности изучения языка R

Людям, которые планируют вести научную деятельность, стоит начать изучение языка R в университете. Если же вы собираетесь развиваться в другой сфере знаний, то подойдут курсы. В интернете можно найти большое количество отдельных программ, посвящённых этому языку. Кроме того, существуют курсы анализа данных или Data Science. В этом случае вы будете изучать R в качестве одного из необходимых инструментов.

Подведем итоги. Язык программирования R представляет собой один из самых распространённых инструментов для выполнения статистического анализа. Более того, это отдельная инфраструктура и среда для обработки данных. R включает в себя многие статистические методы и способы визуализации. Его используют в научной среде и в бизнесе.

Автор статьи:

Редакция сайта GeekBrains Шеф-редактор раздела Программирование