آشنایی با زبان R و کمی هم R استودیو

زبان R یک زبان قدرتمند در حوزه برنامه نویسی است. نرم افزار آر استودیو نیز یکی از بهترین پلتفرم‌های اجرای زبان R است. برای آشنایی بیشتر با آن‌ها، با ابر فردوسی همراه باشید:

فهرست مطالب

• • زبان آر – R چیست و چه کاربردهایی دارد؟

• • مزایای استفاده از زبان R چیست؟

• • تاریخچه زبان آر ( R ) چیست؟

• • زبان R در چه حوزه هایی کاربرد دارد؟

• • آیا زبان R معایبی هم دارد؟

• • شرکت‌های بزرگی که از زبان R بهره می‌برند.

• • آیا از R می‌توان در حوزه‌های مختلف استفاده کرد؟

• • پیدایش نرم افزار آر استودیو ( R-Studio )

• • چگونه با کمک ابر فردوسی از زبان R استفاده کنیم؟

داده داده داده داده داده! همه جا پر از داده‌ است!

از گوشی‌های تلفن همراه و شبکه های اجتماعی بگیرید تا حتی سیستم‌های ورود و خروج یک پارکینگ ساده؛ داده، اطلاعات مهمی هستند که هر کسب و کار به آن‌ها وابسته است. چه یک شرکت بزرگ بیمه باشید، یا یک استارت‌آپ کوچیک، سر و کار شما با داده است. ارسال داده، دریافت داده، ذخیره داده، جمع آوری و حتما یک متخصص داده و… امروزه شرکت‌ها در حوزه‌های مختلف رویکردی داده محور دارند و در نتیجه به افرادی نیاز خواهند داشت تا بتواند داده های آنها را تجزیه و تحلیل کنند؛ این شما و این زبانی به نام آر-R !

زبان آر – R چیست و چه کاربردهایی دارد؟

زیبایی دنیای برنامه نویسی به تنوع زبان هاست. زبان R یک زبان برنامه‌نویسی است که برای تحلیل داده‌ها و آمار استفاده می‌شود. شرکت های بزرگی مانند گوگل، مایکروسافت، فیسبوک و اوبر یادگیری زبان R را برای متخصص تحلیل داده‌های خود الزام نموده‌اند. این زبان در سال ۱۹۹۳ توسط Ross Ihaka و Robert Gentleman در دانشگاه نیوزیلند توسعه یافت. امروزه R به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی رایج در صنعت، علوم و تحقیقات شناخته می‌شود. R یک زبان متن باز است و به عنوان یک ابزار قدرتمند برای تحلیل داده‌ها، مدل‌سازی و تصویرسازی استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از زبان R چیست؟

گرافیک و تجسم:

مشاهده یک نمودار بهتر از مشاهده هزار کلمه است! یک ویژگی مهم زبان برنامه نویسی آر Visualization یا همان رسم نمودارها است. در زبان R به راحتی می‌‍‌توان داده‌ها را در قالب نمودارهای مختلف و زیبا نمایش داد، تا به یک درک تحلیلی سریع و قابل استناد دسترسی پیدا کنید. زبان آر، از طیف گسترده‌ای از فرمت‌های گرافیکی، از جمله نمودارهای پراکند، هیستوگرام، نمودار جعبه و غیره پشتیبانی می‌کند.

متن باز:

R یک زبان برنامه نویسی متن باز است. به این معنی که استفاده، تغییر و توزیع آن رایگان است. همچنین بر روی تمام سیستم عامل های اصلی از جمله ویندوز، مک و لینوکس اجرا می شود.

محاسبات آماری:

اکثرا از زبان R برای محاسبات آماری و تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده می شود. زیرا این زبان دارای طیف گسترده‌ای از توابع و کتابخانه‌های آماری است که انجام تجزیه و تحلیل های آماری پیچیده را آسان می‌کند.

تکرارپذیری:

R با ارائه ابزارهایی برای مستند سازی کد و نتایج، باز تولید تحلیل ها را آسان می کند که این کار درک و تکرار کار شما را برای دیگران آسان تر می کند. به طور مثال ابزارهایی را برای تحقیقات تکرار پذیر از طریق استفاده از تکنیک های برنامه نویسی باسواد مانند Markdown و Sweave فراهم می کند.

قابلیت تعامل:

R را می توان به راحتی با سایر زبان های برنامه نویسی مانند Python، Java، C++ و غیره ادغام کرد. محیط هایی تعاملی مانند Shiny را فراهم می کند که به کاربران اجازه می دهد برنامه های مبتنی بر وب را بدون نیاز به دانستن زبان های توسعه وب مانند HTML یا جاوا اسکریپت ایجاد کنند.

همکاری:

R ابزارهایی را برای همکاری از طریق سیستم های کنترل نسخه مانند Git و GitHub فراهم می کند که به چندین کاربر اجازه می دهد به طور همزمان روی یک پروژه کار کنند. به طور کلی، R Studio ابزار قدرتمندی است که به کاربران کمک می کند تا مجموعه داده‌های پیچیده را به طور کارآمد تجزیه و تحلیل و تجسم کنند.

تاریخچه زبان آر ( R )

تاریخچه زبان آر به زمانی بر می‌گردد که آقای راس و آقای رابرت تصمیم به تغییر در نرم‌ افزارهای آماری-تجاری گرفتند. نرم افزارهای آماری مانند SAS، SPSS و Stata که با هزینه‌های زیاد ارائه می‌شدند، آن‌ها را وادار به پیدا کردن یک جایگزین کرد. اوایل سال 1995 بود که اولین نسخه R منتشر شد. خیلی زود زبان R جای خود را در دل‌ها باز کرد و به سرعت در بین آماردانان، تحلیلگران داده‌ها و محققان محبوبیت یافت. در طول سال‌ها، R به یک ابزار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، تجسم و یادگیری ماشین تبدیل شد. به طوری که جزو سه زبان اصلی ژوپیتر نوت بوک قرار گرفت. محبوبیت آن در سال های اخیر به دلیل انفجار کلان داده‌ها و افزایش تقاضا برای بینش‌های مبتنی بر اطلاعات در صنایع مختلف، به طور تصاعدی افزایش یافت. امروزه زبان آر دارای یک جامعه پر جنب و جوش از کاربرانی است که از طریق پکیج‌هایی که عملکرد آن را گسترش می‌دهند، به توسعه آن کمک می‌کنند.

زبان R در چه حوزه هایی کاربرد دارد؟

• • امور مالی :

دانشمندان با یادگیری الگوریتم‌ها، ابزارها و زبان‌های برنامه نویسی حوزه یادگیری ماشین، به ویژه زبان R به راحتی می‌تواند وظایف مالی خود را انجام دهند. برخی این وظایف از قبیل بررسی ریسک‌های مالی، مصورسازی داده‌های مالی در قالب نمودارهای کندل، نمودارهای چگالی، نمودارهای کاهش و غیره هستند. همچنین زبان R به کمک بسته‌های pdfetch، TFX، pwt و… امکان داده‌کاوی اطلاعات مالی را به شکل ساختاریافته مهیاء می‌کند.

• • صنعت بانکداری :

همانند موسسات مالی، صنایع بانکی از زبان R برای مدل‌سازی ریسک اعتباری و سایر اشکال و نمودارهای تحلیلی ریسک استفاده می‌کنند. زبان R همچنین با استفاده از امکانات Hadoop امکان تجزیه و تحلیل کیفی مشتری، تقسیم بندی مشتری و حفظ مشتری را فراهم می آورد.

• • مراقبت های بهداشتی :

شرکت های حوزه ژنتیک، بیوانفورماتیک، کشف دارو، اپیدمیولوژی حوزه مراقبت‌های بهداشتی از زبان R برای تحلیل های آماری خود استفاده می کنند. با کمک زبان R، این شرکت‌ها می‌توانند داده‌ها را پیش پردازش، مدل سازی و پیش بینی نمایند. زبان R با ارائه پکیج Bioconductor امکان تجزیه و تحلیل داده‌های ژنومی را در این صنعت به متخصصین می‌دهد.

• • رسانه های اجتماعی :

تجزیه و تحلیل احساسات و داده‌کاوی داده‌های موجود در رسانه های اجتماعی برخی از کاربردهای مهم زبان R می‌باشد. رسانه‌های اجتماعی یک زمینه چالش برانگیز برای دانشمندان این حوزه می‌باشد. زیرا داده‌های موجود در وب‌سایت‌های رسانه‌های اجتماعی عمدتاً ساختاریافته نیستند. زبان R  با ارائه پکیج SocialMediaMineR اجازه می‌دهد تا به عنوان ورودی چندین URL را بگیرد و محبوبیت دسترسی آنها را مورد بررسی و تحلیل قرار دهد.

آیا آر ( R ) معایبی هم دارد؟

• • شیب یادگیری :

زبان R دارای منحنی یادگیری تند است، به خصوص برای مبتدیانی که با زبان های برنامه نویسی آشنایی ندارند.

• • مدیریت حافظه :

R می‌تواند با مجموعه داده‌های بزرگ دست و پنجه نرم کند ولی ممکن است برای مدیریت آنها به حافظه یا قدرت پردازش بیشتری نیاز داشته باشد.

• • عملکرد آهسته :

این زبان به عنوان یک زبان کندتر نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی، به خصوص در مواجهه با مجموعه داده‌های بزرگ یا الگوریتم های پیچیده‌تر مشهور است.

• • کارکرد محدود :

اگرچه R کتابخانه وسیعی از بسته‌ها دارد، اما ممکن است تمام عملکردهای مورد نیاز کاربران را نداشته باشد. آر برای تجزیه و تحلیل آماری و تجسم داده‌ها عالی است، ولی ممکن است بهترین انتخاب برای کارهای غیرآماری مانند توسعه وب یا استقرار یادگیری ماشین نباشد.

• • امنیت اطلاعات:

R ویژگی‌های امنیتی کمتری برای دیتاهای داخلی دارد، که می‌تواند برای سازمان‌هایی که با داده‌های حساس سر و کار دارند نگران کننده باشد.

کدام شرکت ها از زبان R استفاده می کنند؟

• • فیس بوک :

شرکت فیس بوک از زبان R برای به روز رسانی وضعیت و نمودارهای شبکه اجتماعی خود استفاده می‌کند. همچنین متخصصین علم داده در فیسبوک برای پیش بینی تعامل و ارتباط افراد، از زبان R بهره می‌برند.

• • گوگل :

گوگل از R برای محاسبه ROI در کمپین های تبلیغاتی و پیش بینی فعالیت های اقتصادی در راستای بهبود کارایی تبلیغات آنلاین خود استفاده می‌کند.

• • مایکروسافت :

مایکروسافت از R برای تحلیل سرویس Xbox و همچنین به عنوان یک موتور آماری در چارچوب Azure ML استفاده می‌کند.

• • توییتر :

از آر | R برای تحلیل احساسات توییت های گذاشته شده توسط کاربران خود بهره می‌برد.

• • نیویورک تایمز :

در اخبار نیویورک تایمز برای خرد کردن داده‌ها و آماده‌سازی نمودارها، قبل از چاپ آن‌ها استفاده می‌شود.

• • سرویس ملی آب و هوا :

سرویس ملی هواشناسی از R در مراکز پیش بینی و مصورسازی آب و هوایی خود استفاده می کند.

• • املاک Trulia :

وب سایت تحلیل املاک و مستغلات از R برای پیش بینی قیمت خانه و نرخ جرم و جنایت محلی استفاده می‌کند.

• • بانک ANZ :

ANZ چهارمین بانک بزرگ استرالیا از R برای تجزیه و تحلیل ریسک اعتباری خود استفاده می‌کند.

آیا از R می توان در حوزه های مختلف استفاده کرد؟

چرا که نه! امکان استفاده از زبان R در حوزه‌های مختلف نظیر یادگیری ماشین، پردازش زبان طبیعی و… فراهم است. کافیست پکیج‌های مختلفی که توسط مالکان و یا کاربران زبان آر به وجود می‌آیند را بررسی کنید تا بهترین انتخاب را متناسب با نیاز خود انجام دهید. این بسته‌ها توسط R، جاوا، سی++ و فورترن نوشته می‌شوند. کاربران می‌توانند در صورت نیاز به یک برنامه‌ خاص، پکیج مربوط به آن را نصب و استفاده کنند. در مجموع بیش از 10 هزار پکیج در شبکهٔ بایگانی فراگیر زبان آر (CRAN) وجود دارد. این بسته‌ها طیف وسیعی از قابلیت‌ها را در زمینه‌های مختلف تحلیل داده‌ها به R اضافه می‌کنند.

پیدایش نرم افزار آر استودیو ( R-Studio )

همانطور که می‌دانیم R-Studio یا آر استودیو یک محیط نرم‌افزاری برای توسعه زبان برنامه نویسی R است. یعنی فضایی برای نوشتن، اشکال زدایی و اجرای کد R. از R-Studio برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، محاسبات آماری و نمایش گرافیکی داده‌ها استفاده می شود. توسعه آر استودیو از زمانی آغاز شد که نیاز به یک IDE کاربر پسندتر و قدرتمندتر برای زبان R حس شد. قبل از R استودیو، کاربران مجبور بودند به رابط های خط فرمان یا سایر IDE ها که فاقد عملکردهای مورد نیاز برای وظایف پیچیده‌تر تجزیه و تحلیل داده‌ها هستند، اعتماد کنند. R-Studio به دلیل رابط بصری، ابزارهای اشکال زدایی قدرتمند و پشتیبانی از چندین پلتفرم، به سرعت در بین تحلیلگران و محققان داده محبوبیت پیدا کرد. این پلتفرم علاوه بر این‌ها، طیف وسیعی از ویژگی‌ها مانند تکمیل کد، برجسته سازی نحو، مدیریت پروژه و یکپارچه سازی کنترل نسخه را هم ارائه می‌دهد. نرم افزار آر استدیو به عنوان یکی از بهترین IDE ها برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و محاسبات علمی شهرت دارد.

چگونه با کمک ابر فردوسی از زبان R استفاده کنیم؟

به طور کلی، زبان آر یک زبان قدرتمند برای کار با داده‌ها در زمینه‌هایی مانند امور مالی، مراقبت های بهداشتی، بازاریابی، علوم اجتماعی و… است. همان گونه که بالاتر اشاره شد محیط‌ نرم‌افزارهای R-Studio و Jupyter Notebook دو ابزار فوق‌العاده برای توسعه زبان R می‌باشند. پیش از این در مقاله ژوپیتر نوت بوک چیست؟ شرح کاملی از این پلتفرم را آورده‌ایم. به زودی در این بلاگ مقاله مفیدی در وصف آر استودیو نیز منتشر می‌گردد. در حال حاضر امکان استفاده از ژوپیترلب و R-Studio در ابر فردوسی موجود است. استفاده از سرویس‌های ابر فردوسی مزایای بی‌شماری را به دنبال دارد. به عنوان مثال می‌توان به شیوه پرداخت اقتصادی pay as you go، امکان دسترسی از هر مکان و با هر وسیله، انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری و استفاده نامحدود اشاره کرد. همچنین نرم‌افزارهای انسیس، آباکوس، متلب، پریمیر، فتوشاپ، افترافکت و… نیز به صورت آنلاین و کاملا اقتصادی در سرویس‌های ابر فردوسی موجودند.