المحاضرة 01 + التطبيق 01

1- تنزيل و تثبيت برنامج R و RStudio:

موقع تنزيل برنامج R:

هذا الرابط لتحميل نسخ النواة 64 بايت (processeur 64 bit)

}  https://cran.r-project.org/

}  The Comprehensive R Archive Network

هذا الرابط لتحميل نسخ النواة 32 بايت (processeur 32 bit)

}  https://cran-archive.r-project.org/bin/windows/base/old/3.3.3/

موقع تنزيل برنامج  RStudio:

هذا الرابط لتحميل نسخ النواة 64 بايت (processeur 64 bit)

}  https://posit.co/download/rstudio-desktop

هذا الرابط لتحميل نسخ النواة 32 بايت (processeur 32 bit)

}  https://s3.amazonaws.com/rstudio-dailybuilds/RStudio-1.1.463.exe

2- التعريف ببرنامج R و مميزاته

 

التعريف ببرنامج R: يعتبر من البرمجيات الحرة و المصممة للعمليات الاحصائية المفتوحة المصدر، و تستخدم بشكل واسع بين الاحصائيين، لتطوير البرامج الاحصائية و تحليل و تمثيل البيانات، و القيام بالعمليات الحسابية و الرسوم البيانية

لمحة تاريخية:  هذه أم التواريخ في لغة R:

-          1990 بداية البرنامج

-          1993 الإعلان عن البرنامج و الصفحة الرسمية له

-          1995 بعد جهد من Martin Machler و أخرون أصبحت الأوامر (الأكواد)متاحة بشكل مجاني للجميع.

-          1997 تشكيل فريق عمل لتطوير البرنامج.

-          2000 أول نسخة من البرنامج  R version 1.0.0 .

مميزات لغة R:

تتميز لغة R ببساطتها إذ أنها لغة سكريبت فلا تحتاج لكتابة دالة دخول كما هو في لغات البرمجة الكلاسيكية، حيث يعتبر أول سطر هو أول أمر، وفيما يلي مميزات أخرى للغة البرمجة R :

1- متوفرة في موقع مجاني ومفتوح المصدر لغرض تنصيبها على الكمبيوتر، أي متاحة للجميع.

2- عمل مع عدة أنظمة تشغيل مثل نظام لينوكس ويونكس وماك وويندوز.

3- لغة إحصائية تعمل على حل جميع المسائل الإحصائية وبأسلوب سهل. مثلا: استعمل الأمر sum  لحساب المجموع والأمر varلحساب التباين والأمر mean لحساب المتوسط.... وهكذا.

4- تحتوي على إجراءات إحصائية متقدمة غير متوفرة في مجموعات أخرى.

5-  لها قدرات رسومية عالية للمخططات ثلاثية الأبعاد فضلاً على إمكانية إظهار رسومات جذابة بسهولة.

6- لها قابلية لبرمجة الحسابات المتوازية حيث يمكن حل عمليات الحوسبة المعقدة والنظم الإحيائية.

7- هي لغة مفسرة؛ أي التنفيذ مباشرة بدون ترجمة وهذا ما نجده واضح في تغيير التعامل مع أنواع البيانات أثناء التنفيذ.

8-  تحتوي على العديد من الحزم (Packages) الإحصائية والتطبيقات الإدارية والمالية والاقتصادية والعلمية والتقنية ... إلخ مما جذب إليها العديد من الباحثين والإحصائيين.

9- تمتلك واجهة لغة HTML مما يساعد على تنفيذ الأوامر البرمجية بسهولة.

10- تعطي النتائج التي تحتاجها بشكل مبسط دون تكديس المخرجات خلافاً لبرمجيات إحصائية أخرى مثل برنامج SPSS

 

3- التعريف ببرنامج RStudio و مميزاته:

التعريف ببرنامج RStudio: هي واجهة تفاعلية سهلة الاستخدام خصوصا لغير المحترفين لبرنامج R، لكن لا يمكنها العمل بمفردها إلا بتنصيب ببرنامج R.

يحتوي RStudio النوافذ الأربعة الرئيسية التالية:

1- نافذة SOURCE/SCRIPT

في العادة تكون في الزاوية العليا يسارا من البرنامج، مخصص لكتابة الأوامر ، يمكن أن ينفذ عدة أسطر في آن واحد، و يمكن من خلال هذه النافذة حفظ مختلف التعليمات التي تقوم بها على مستوى الحاسوب، و هو محرر نصوص (text editor) ذكي يمكنه التفريق بألوان مختلفة لكل نوع من النصوص (الأرقام-المتغيرات المصرح بها-الدوال- التعليقات المرافقة للمتغيرات-...).

2- نافذة CONSOLE

تقع عادة في الجزء السفلي على اليسار، يمكن أن يحرر في هذه النافذة الأوامر مثل نافذة SCRIPT (لكن لا يمكن لهذه النافذة حفظ الاأوامر على مستوى الحاسوب)بالاضافة إلى اظهار نتائج مختلف الأوامر التي نقوم بها، و يظهر في هذه النافذة عملية تنصيب مختلف الحزم (أو التي تستلزم التنصيب لتنفيذ أمر معين).

3-  نافذة ENVIRONMENT

يظهر هنا مختلف المتغيرات التي تم التصريح بها، بالاضافة إلى قواعد المعطيات التي تم استيرادها، و كذلك هناك نافذة جزئية تظهر تسلسل تاريخي للمتغيرات المصرح بها و حتى تلك التي تم محوها.

4- نافذة FILES, PLOTS, PACKAGE, HELP:

FILES: تظهر نافذة عن الملفات التي يمكن استيرادها من الحاسوب.

PLOTS: نافذة لمختلف الأشكال التي تم تنفيذ أوامرها.

PACKAGE: نافذة تظهر مختلف الحزم المنصبة (الحزمة هي مجموعة قائمة بذاتها من التعليمات البرمجية التي تضيف وظيفة إلى R)، و يجب أن يكون الحاسوب مربوط بشبكة الانترنت لنصيب أية حزمة جديدة.

HELP: هذا هو المكان الذي يمكنك فيه تصفح نظام المساعدة المدمج في R.

4- بعض التوجيهات و الأوامر :

التوجيهات:

إن لغة R كباقي لغات البرمجة تحتوي أنواع متعددة من المتغيرات، والمتغير هو مكان في الذاكرة يمكن تخزين البيانات فيه ويمكن الرجوع له واستخدامه أو تعديله متى شئنا، تدعى المتغيرات في Rبالكائنات Objects ، ويتم تخزينها ضمن ساحة العمل Workspaceولأسماء الكائنات قواعد يجب الالتزام بها وهي:

1- يمكن أن يحوي اسم المتغير أي من الأحرف الأبجدية سواء a-b أوA-B   أو الارقام 0-9 أو النقطة (.) أو الخط السفلي (_)، ولا يحوي: ضمن الاسم (-) أو رموز أخرى مثل ($%@...).

2- يبدأ اسم المتغير حصرا بحرف أو نقطة، ولا يبدأ برقم، ولا يبدأ ب "_" ولا ب (-) لو بدأنا اسم المتغير بنقطة فلا يجوز أن يتبع النقطة رقم.

ملاحظة: برنامج R مثل بعض البرامج حساس للأحرف الكبيرة و الصغيرة فمثلا A يختلف عن .a

أنواع المتغيرات في برنامج R:

هي البيانات التي تتغير قيمتها حسب الحاجة، وتستخدم المتغيرات لتخزين البيانات وتكون أسماؤها فريدة )للدوال أو الأشياء(، ولها الأنواع التالية: عددية- numeric  عددية معقدة- complex نصية character  - منطقية- logical  خاصة special ،يعتبر R بشكل افتراضي كل المتغيرات التي نقوم بإدخالها double (double: معنى رقمية بلغة R) حتى نقوم نحن بتحديد ما إذا كنا نريدها من نوع أخر، ولإنشاء متغير مثلاً له قيمة معينة يخزن في الذاكرة، و يمكن تعريف أي متغير أو نموذج باستخدام الرموز التالية:

a=5        or       a>-5       or      a<-5

و الرمز المعتاد بين مستعملي البرنامج هو ( a<-5) و موجود في الجزء السفلي يسار لوحة المفاتيح:

و يمكن استدعاء المتغير عند الحاجة بالشكل التالي:

اسم المتغير+ENTER of Keyboard

المتغيرات النصية توضع أسماؤها بين مزدوجتين: "الاسم" أو 'الاسم'

المتغيرات المركبة (العقدية):

المتغيرات الصحيحة (التي لا تقبل الفاصلة) تتبع بـحرف " L"

الأوامر:

-          الفاصلة المنقوطة (;) : تستخدم لفصل الأوامر في السطر الواحد، أو يكتب الأمر التالي في سطر جديد.

-          العبارة التعريفية: كل شيء بعد الرمز (#)إلى نهاية السطر يعتبر عبارة تعريفية أو تعليق للمستخدم ويتم تجاهله من قبل لغة R.

-          تطبع قبل النتيجة العلامة [1] وهذا لأن R يعتبر افتراضيا كل شيء بمثابة متجه "vector" والرقم واحد هو مؤشر عن العنصر الأول في هذا المتجه.

-          إن ناتج تنفيذ أي أمر أو دالة بلغة R يظهر بعدها مباشرة، وهكذا تتكون جلسة العمل الاعتيادية من تنفيذ لتتالي من الأوامر والتعليمات وصولا إلى إنجاز العمل أو التحليل المطلوب.

اسم المتغير+ENTER of Keyboard

-          في حال أردنا إعادة أمر سابق أو أمر مشابه له أو تصحيح أمر سابق يكفي استخدام السهمين أعلى و أسفل لا ظهار كل الأوامر السابقة.

-          لمحو كل الأوامر التي تم تنفيذها في CONSOLE يكفي عمل الأمر التالي في لوحة المفاتيح:

Ctrl+L

-          دالة الربط (Concatenate) والتي لها البناء اللغوي التالي: c(object1,…..) ، تستخدم بشكل عادة لوضع قيم ذات نوع واحد في شكل شعاع، مثل:                   > x<-c(1,2,3,8,25)

-          يعطي R العلامة + في بداية السطر للدلالة على أن  الأمر السابق لم يكتمل تعريفه.