معرفی نرم‌افزار و زبان برنامه‌نویسی R

زبان  R، یک زبان برنامه نویسی است که برای محاسبات آماری و نمایش گرافیکی اطلاعات آماری استفاده می شود. این زبان یک پیاده سازی از زبان S است که توسط جان چمبرز در آزمایشگاه بل (bell labs) با ترکیب منطق سمانتیک لکس، که خود برگرفته از زبان Scheme است، پایه گذاری شد.

تاریخچه زبان برنامه‌نویسی و نرم‌افزار R

نرم‌افزار R برای اولین بار به‌عنوان یک پروژه تحقیقاتی توسط راس ایهاکا (Ross Ihaka) و رابرت جنتلمن (Robert Gentleman) در سال ۱۹۹۳ نوشته شد.  در حال حاضر، R توسط گروهی از متخصصان علم آمار به نام “تیم هسته نرم‌افزار “R با صفحه‌ای در آدرسwww.r-project.org در حال توسعه‌ی فعال است. زبان برنامه‌نویسی R با توجه به اپن سورس بودن، تحت لیسانس GPL قابل‌استفاده و باز انتشار می‌باشد.

طراحی این زبان

نرم افزار R به گونه‌ای طراحی شده، که بی شباهت به زباننرم افزار S که توسط جان چمبرز (John Chambers) و دیگر افراد در آزمایشگاه‌های بل توسعه یافته بود نباشد.

نسخه ی تجاری نرم افزار S با قابلیتهای بیشتر، توسط موسسه ی علوم آماری به عنوان نرم افزار SPlus توسعه یافته و به بازار عرضه شده؛ بعدها این نسخه نرم افزار SPlus، توسط شرکت Insightful خریداری شده و اکنون نیز متعلق به TIBCO Spotfire می باشد. نرم افزار R و نرم افزار SPlus را می توان به عنوان دو پیاده‌ سازی زبان نرم افزار S در نظر گرفت.

نرم افزار R بصورت رایگان در دسترس بوده و تحت پروانه ی عمومی همگانی، گنو (GNU) از بنیاد نرم افزارهای آزاد (Free Software Foundation) توزیع می گردد.  باینری های آماده اجرای نرم افزار R برای سیستم عامل های ویندوز (Windows)، مک او اس ایکس (Mac OS X) و لینوکس (Linux) در دسترس می باشد. کد منبع (source code) نیز قابل دانلود بوده و می تواند برای سیستم عامل های دیگر کامپایل شود.

ویژگی های زبان R

زبان R، حاوی محدودهٔ گسترده‌ای از تکنیک‌های آماری و قابلیت‌های گرافیکی است. در محیط R، کدهای سی، سی++ و فورترن قابلیت اتصال و فراخوانی هنگام اجرای برنامه را دارند و کاربران خبره می‌توانند توسط کدهای سی، مستقیماً اشیا R را تغییر دهند.  از جمله این تکنیک های آماری میتوان  مدل‌سازی خطی و غیرخطی، آزمون‌های کلاسیک آماری، تحلیل سری‌های زمانی، رده‌بندی، خوشه‌بندی و غیره را نام برد.

 گرچه نرم‌افزار R اغلب به منظور انجام محاسبات آماری به کار می‌رود، این نرم‌افزار قابل به کارگیری در محاسبات ماتریسی است و در این زمینه، همپای نرم‌افزارهایی چون اُکتاو و نسخهٔ تجاری آن متلب (MATLAB) است. نرم افزار R، همچنین نرم‌افزار قدرتمندی برای ایجاد اشکال گرافیکی و نمودارهاست.

محبوبیت زبان برنامه‌نویسی R

برآوردها نشان می‌دهد زبان برنامه‌نویسی آر (R) در مقایسه با نرم‌افزارهای تحلیلی و آماری مثل SPSS، MATLAB و SAS از محبوبیت بیشتری در بین دانشمندان و پژوهشگران افزایش یافته است.

رابرت مونچن، آماردانی که زبان برنامه نویسی R را تدریس می‌کند اعلام کرده است این زبان در سال 2015 به محبوب‌ترین زبان و محیط نرم‌افزاری برای عملیات تحلیلی پژوهشی تبدیل شده است. وی با بررسی و تحلیل میزان استفاده از این نرم‌افزارها در پژوهش‌های علمی و میزان ارجاعات به این نرم‌افزارها در فروم‌ها و اتاق‌های گفت‌وگوی آنلاین دست به این نتیجه‌گیری زده است.

رابرت مونچن از سال ۱۹۹۵ به بعد کار برآورد محبوبیت نرم‌افزارهای پژوهشی را برعهده دارد. او دریافته است که میزان استفاده از نرم‌افزار SPSS در سال ۲۰۰۷ در اوج خود قرار داشته است و از آن زمان به بعد روند کاهشی به خود گرفته است. درمقابل، استفاده از زبان برنامه‌نویسی R در این مدت با سرعت بیشتری افزایش یافته است. رابرت یکی از آماردانان شاغل در دانشگاه تنسی است که این زبان را تدریس می‌کند. وی در سال‌های قبل از ۲۰۰۹ که نرم‌افزار SPSS از سوی IBM خریداری نشده بود نیز عضو هیئت مشاوران شرکت SPSS بود.

این نکته قابل ذکر است که دقیقاً کارهایی را که با نرم افزارهایی همچون SPSS انجام می پذیرد را  میتوان  با زبان R برنامه نویسی کرد.

نیم نگاهی به امکانات R

• امکانات گرافیکی برای تجزیه و تحلیل داده ها و رسم نمودار
• امکان ذخیره ، بازیابی و دستکاری داده ها
• زبان برنامه نویسی ساده و پیشرفته شامل عبارت های شرطی،حلقه ها و توابع بازگشتی و …
• مجموعه ای قوی از عملگرهای محاسباتی ، آرایه ها و ماتریس ها
• بسته های نرمافزاری قدرتمند برای تجزیه و تحلیل آماری
• کتابخانه های خاص  چند منظوره برای انجام عملیات تحلیلی در زمینه های مختلف علمی
• دارای مستندات فرمت بندی شده و منظم برای استفاده از زبان و کتابخانه های مرتبط
•  کتابخانه های انجام عملیات داده کاوی و یادگیری ماشین مانند دسته بندی ، خوشه بندی ، تحلیل شبکه های اجتماعی ،یادگیری تقویتی و …