JĘZYK R RECEPTURY ANALIZA DANYCH STATYSTYKA I PRZETWARZANIE GRAFIKI LONG J.D. TEETOR P. Księgarnia

Język R

Receptury

Analiza danych, statystyka i przetwarzanie grafiki.

Język R jest potężnym narzędziem używanym w statystyce, przetwarzaniu grafiki i programowaniu statystycznym; stanowi konkurencję dla komercyjnych systemów do obliczeń tego rodzaju. Zawiera wszystkie narzędzia, których potrzebują statystycy. Równocześnie jest to specyficzny język, przez co jego użytkowanie może sprawiać problemy. Zarówno proste, jak i złożone zadania są łatwe do wykonania, jeśli tylko wiadomo, w jaki sposób je zrobić. Jeżeli jednak trzeba stopniowo dochodzić do właściwego rozwiązania, może to kosztować sporo cierpliwości i zniechęcać.

Oto zbiór 275 receptur instruktażowych, z których każda pomaga w rozwiązaniu konkretnego problemu.

Wszystkie zostały starannie przetestowane i wielokrotnie dowodziły swojej przydatności. Każda z omawianych receptur została poprzedzona krótkim wprowadzeniem i omówieniem zastosowanych mechanizmów działania. Nie jest to klasyczny podręcznik programowania, jednak z pewnością przyśpieszy naukę praktycznego wykorzystania możliwości R. Jeśli masz już pewne doświadczenie z tym językiem, odświeżysz swoją wiedzę i uzyskasz szerszą perspektywę. Wśród receptur znajdziesz obejmujące szeroki zakres zadania - od podstawowych operacji na danych wejściowych i wyjściowych, poprzez statystykę ogólną, aż po grafikę i regresję liniową. Dowiesz się również, jak wykorzystać język R do wizualizacji danych za pomocą ciekawych wykresów graficznych.

W tej książce między innymi:

przygotowywanie danych wejściowych i upraszczanie danych wyjściowych
macierze, listy, wektory czynnikowe, ramki danych
testy statystyczne, przedziały ufności, prawdopodobieństwa
modele statystyczne z wykorzystaniem regresji liniowej i analizy wariancji
stosowanie zaawansowanych technik statystycznych

1. Pierwsze kroki i uzyskiwanie pomocy 17

1.1. Pobranie i instalacja R 18
1.2. Instalacja środowiska RStudio 20
1.3. Uruchamianie środowiska RStudio 21
1.4. Wprowadzanie poleceń 23
1.5. Wyjście ze środowiska RStudio 24
1.6. Przerywanie realizacji kodu R 26
1.7. Przeglądanie dołączonej dokumentacji 27
1.8. Uzyskiwanie pomocy na temat funkcji 28
1.9. Wyszukiwanie dodatkowej dokumentacji 30
1.10. Uzyskiwanie pomocy na temat pakietu 31
1.11. Wyszukiwanie pomocy w internecie 32
1.12. Wyszukiwanie przydatnych funkcji i pakietów 35
1.13. Przeszukiwanie list dyskusyjnych 36
1.14. Przesyłanie pytań do serwisu Stack Overflow lub innego 37

2. Garść podstaw 41

2.1. Wyświetlanie interesujących nas danych na ekranie 41
2.2. Wyznaczanie zmiennych 43
2.3. Tworzenie listy zmiennych 44
2.4. Usuwanie zmiennych 46
2.5. Tworzenie wektorów 47
2.6. Obliczanie podstawowych statystyk 49
2.7. Tworzenie sekwencji 51
2.8. Porównywanie wektorów 52
2.9. Wybieranie elementów wektora 54
2.10. Wykonywanie obliczeń wektorowych 57
2.11. Ustalanie pierwszeństwa operatorów 59
2.12. Osiąganie więcej przy mniejszej liczbie znaków 61
2.13. Tworzenie strumienia wywołań funkcji 62
2.14. Unikanie najpowszechniejszych pomyłek 65

3. Korzystanie z oprogramowania 71

3.1. Sprawdzanie i wyznaczanie katalogu roboczego 71
3.2. Tworzenie nowego projektu RStudio 72
3.3. Zapisywanie przestrzeni roboczej 74
3.4. Przeglądanie historii wpisanych poleceń 75
3.5. Zapisywanie wyniku wcześniejszego polecenia 76
3.6. Wyświetlanie załadowanych pakietów poprzez ścieżkę wyszukiwania 77
3.7. Przeglądanie listy zainstalowanych pakietów 79
3.8. Uzyskiwanie dostępu do funkcji zawartych w pakiecie 80
3.9. Uzyskiwanie dostępu do wbudowanych zestawów danych 81
3.10. Instalowanie pakietów z repozytorium CRAN 82
3.11. Instalowanie pakietu z serwisu GitHub 84
3.12. Wyznaczanie lub zmiana domyślnego serwera CRAN 85
3.13. Uruchamianie skryptu 86
3.14. Uruchamianie skryptu wsadowego 87
3.15. Wyszukiwanie katalogu domowego R 89
3.16. Personalizowanie rozruchu R 91
3.17. Korzystanie z R i RStudio w chmurze 94

4. Dane wejściowe i wyjściowe 97

4.1. Wprowadzanie danych za pomocą klawiatury 97
4.2. Wyświetlanie mniejszej (lub większej) liczby znaków 98
4.3. Przekierowywanie wyników do pliku 100
4.4. Wyświetlanie listy plików 101
4.5. Problem z otwieraniem pliku w systemie Windows 103
4.6. Odczytywanie rekordów o stałej szerokości 104
4.7. Odczytywanie plików danych tabelarycznych 107
4.8. Odczytywanie plików CSV 110
4.9. Zapisywanie danych w pliku CSV 112
4.10. Odczytywanie danych tabelarycznych lub CSV z internetu 113
4.11. Odczytywanie danych z arkuszy Excel 114
4.12. Zapisywanie ramki danych w pliku Excel 116
4.13. Odczytywanie danych z pliku SAS 118
4.14. Odczytywanie danych z tabel HTML 120
4.15. Odczytywanie plików o skomplikowanej strukturze 122
4.16. Odczyt baz danych MySQL 126
4.17. Uzyskiwanie dostępu do bazy danych za pomocą pakietu dbplyr 129
4.18. Zapisywanie i transportowanie obiektów 131

5. Struktury danych 135

5.1. Dodawanie danych do wektora 142
5.2. Wstawianie danych do wektora 144
5.3. Reguła zawijania 144
5.4. Tworzenie wektora czynnikowego (zmiennej kategorialnej) 146
5.5. Łączenie wielu wektorów w jeden wektor i wektor czynnikowy 147
5.6. Tworzenie listy 149
5.7. Wybieranie elementów listy za pomocą ich pozycji 150
5.8. Wybieranie elementów listy po nazwie 152
5.9. Tworzenie listy asocjacyjnej nazwa/wartość 153
5.10. Usuwanie elementu z listy 155
5.11. Spłaszczanie listy do postaci wektora 156
5.12. Usuwanie elementów o wartości NULL z listy 157
5.13. Warunkowe usuwanie elementów listy 158
5.14. Inicjowanie macierzy 159
5.15. Wykonywanie operacji macierzowych 161
5.16. Nadawanie nazw opisowych rzędom i kolumnom macierzy 162
5.17. Wybór jednego rzędu/kolumny macierzy 163
5.18. Inicjowanie ramki danych z danymi kolumny 164
5.19. Inicjowanie ramki danych z danymi rzędu 165
5.20. Dołączanie rzędów do ramki danych 168
5.21. Wybór kolumn ramki danych za pomocą pozycji 170
5.22. Wybór kolumn ramki danych za pomocą nazwy 174
5.23. Zmienianie nazw kolumn w ramce danych 175
5.24. Usuwanie wartości NA z ramki danych 176
5.25. Wykluczanie kolumn za pomocą nazwy 177
5.26. Łączenie dwóch ramek danych 178
5.27. Scalanie kolumn dwóch ramek danych 179
5.28. Przekształcanie jednej wartości atomowej w inną 181
5.29. Przekształcanie jednego ustrukturyzowanego typu danych w inny 183

6. Przekształcenia danych 187

6.1. Stosowanie funkcji wobec każdego elementu listy 187
6.2. Stosowanie funkcji wobec każdego rzędu ramki danych 190
6.3. Stosowanie funkcji wobec każdego rzędu macierzy 191
6.4. Stosowanie funkcji wobec każdej kolumny 192
6.5. Stosowanie funkcji wobec wektorów równoległych lub list 194
6.6. Stosowanie funkcji wobec grup danych 196
6.7. Tworzenie nowej kolumny na podstawie jakiegoś warunku 197

7. Łańcuchy znaków i daty 199

7.1. Uzyskiwanie długości łańcucha znaków 201
7.2. Łączenie łańcuchów znaków 202
7.3. Wydobywanie fragmentów łańcuchów znaków 203
7.4. Rozdzielanie łańcucha znaków zgodnie z rozgranicznikiem 204
7.5. Zastępowanie fragmentów łańcuchów znaków 205
7.6. Tworzenie wszystkich kombinacji par łańcuchów znaków 206
7.7. Uzyskiwanie bieżącej daty 208
7.8. Przekształcanie łańcucha znaków w obiekt Date 208
7.9. Przekształcanie obiektu Date w łańcuch znaków 209
7.10. Przekształcanie roku, miesiąca i dnia w obiekt Date 210
7.11. Uzyskiwanie daty juliańskiej 211
7.12. Wydobywanie elementów składowych daty 212
7.13. Tworzenie sekwencji dat 213

8. Prawdopodobieństwo 215

8.1. Wyznaczanie liczby kombinacji 217
8.2. Generowanie kombinacji 218
8.3. Generowanie liczb losowych 219
8.4. Generowanie odtwarzalnych liczb losowych 220
8.5. Generowanie próby losowej 222
8.6. Generowanie sekwencji losowych 223
8.7. Losowe permutacje wektora 224
8.8. Obliczanie prawdopodobieństwa rozkładów dyskretnych 225
8.9. Obliczanie prawdopodobieństwa rozkładów ciągłych 226
8.10. Przekształcanie prawdopodobieństw w kwantyle 228
8.11. Tworzenie wykresu funkcji gęstości 229

9. Statystyka ogólna 235

9.1. Podsumowywanie danych 237
9.2. Obliczanie częstości względnych 239
9.3. Zestawianie wektorów czynnikowych w tabeli i tworzenie tablic wielodzielczych 240
9.4. Sprawdzanie niezależności zmiennych kategorialnych 241
9.5. Obliczanie kwantylów (i kwartylów) zestawu danych 242
9.6. Uzyskiwanie odwrotności kwantylu 243
9.7. Normalizowanie danych 244
9.8. Testowanie średniej próby (test t) 244
9.9. Kształtowanie przedziału ufności dla średniej 246
9.10. Kształtowanie przedziału ufności dla mediany 247
9.11. Testowanie proporcji próby 248
9.12. Kształtowanie przedziału ufności dla proporcji 249
9.13. Testowanie pod względem rozkładu normalnego 250
9.14. Testowanie przebiegów 251
9.15. Porównywanie średnich dwóch prób 252
9.16. Nieparametryczne porównywanie położenia dwóch prób 254
9.17. Testowanie korelacji pod względem istotności 256
9.18. Testowanie grup pod względem równych proporcji 257
9.19. Porównywanie parami średnich poszczególnych grup 259
9.20. Testowanie dwóch prób w kontekście tego samego rozkładu 260

10. Grafika 263

10.1. Tworzenie wykresu punktowego 267
10.2. Wstawianie tytułu i etykiet 267
10.3. Dodawanie (lub usuwanie) siatki 269
10.4. Stosowanie motywu wobec wykresu ggplot 272
10.5. Tworzenie wielogrupowego wykresu punktowego 277
10.6. Dodawanie (lub usuwanie) legendy 278
10.7. Rysowanie linii regresji na wykresie punktowym 282
10.8. Tworzenie wykresów par zmiennych 285
10.9. Tworzenie wykresów punktowych dla poszczególnych grup danych 287
10.10. Tworzenie wykresu kolumnowego 289
10.11. Umieszczanie przedziałów ufności na wykresie kolumnowym 292
10.12. Wprowadzanie kolorów na wykresie kolumnowym 295
10.13. Rysowanie linii łączącej pary punktów x i y 297
10.14. Zmiana rodzaju, szerokości i koloru linii 297
10.15. Tworzenie wykresu zawierającego wiele zestawów danych 301
10.16. Dodawanie linii pionowych lub poziomych 302
10.17. Tworzenie wykresu pudełkowego 304
10.18. Tworzenie po jednym wykresie pudełkowym na każdy poziom wektora czynnikowego 306
10.19. Tworzenie histogramu 308
10.20. Dodawanie oszacowania gęstości do histogramu 310
10.21. Tworzenie standardowego wykresu kwantyl-kwantyl 311
10.22. Tworzenie innych wykresów kwantyl-kwantyl 314
10.23. Rysowanie zmiennej w różnych kolorach 316
10.24. Tworzenie wykresu funkcji 319
10.25. Wyświetlanie wielu wykresów na jednej stronie 321
10.26. Zapisywanie wykresu do pliku 324

11. Regresja liniowa i analiza ANOVA 327

11.1. Przeprowadzanie prostej analizy liniowej 329
11.2. Przeprowadzanie wielorakiej regresji liniowej 331
11.3. Uzyskiwanie statystyk regresji 332
11.4. Omówienie podsumowania regresji 335
11.5. Przeprowadzanie regresji liniowej bez użycia punktu przecięcia z osią współrzędnych 338
11.6. Przeprowadzanie regresji wyłącznie przy użyciu zmiennych ściśle skorelowanych ze zmienną objaśnianą 339
11.7. Przeprowadzanie regresji liniowej z członami interakcyjnymi 342
11.8. Wybór najlepszych zmiennych regresji 344
11.9. Przeprowadzanie regresji na podzbiorze danych 349
11.10. Korzystanie ze wzorów w równaniu regresji 350
11.11. Przeprowadzanie regresji względem wielomianu 351
11.12. Regresja względem przekształconych danych 353
11.13. Wyszukiwanie najlepszego przekształcenia potęgowego (procedura Boxa-Coxa) 355
11.14. Kształtowanie przedziałów ufności dla współczynników regresji 359
11.15. Tworzenie wykresu elementów resztowych regresji 360
11.16. Diagnozowanie regresji liniowej 361
11.17. Wykrywanie najbardziej znaczących obserwacji 364
11.18. Testowanie wartości resztowych pod względem autokorelacji (test Durbina-Watsona) 366
11.19. Przewidywanie nowych wartości 367
11.20. Kształtowanie przedziałów predykcji 368
11.21. Przeprowadzanie jednoczynnikowej analizy ANOVA 369
11.22. Tworzenie wykresu interakcji 371
11.23. Wyszukiwanie różnic pomiędzy średnimi grup 372
11.24. Przeprowadzanie odpornej analizy ANOVA (test Kruskala-Wallisa) 375
11.25. Porównywanie modeli za pomocą analizy ANOVA 376

12. Przydatne sztuczki 379

12.1. Zaglądanie do danych 379
12.2. Wyświetlanie rezultatu przypisania 380
12.3. Sumowanie rzędów lub kolumn 382
12.4. Wyświetlanie danych w kolumnach 383
12.5. Grupowanie danych w przedziały 384
12.6. Określanie położenia danej wartości 385
12.7. Wybieranie co n-tego elementu wektora 385
12.8. Określanie minimów i maksimów 386
12.9. Tworzenie wszystkich kombinacji kilku zmiennych 388
12.10. Spłaszczanie ramki danych 389
12.11. Sortowanie ramki danych 390
12.12. Usuwanie atrybutów ze zmiennej 391
12.13. Odkrywanie struktury obiektu 392
12.14. Obliczanie czasu potrzebnego na realizację kodu 395
12.15. Wstrzymywanie ostrzeżeń i komunikatów o błędach 396
12.16. Pobieranie argumentów funkcji z listy 397
12.17. Definiowanie własnych operatorów binarnych 399
12.18. Blokowanie komunikatu rozruchowego 401
12.19. Przeglądanie i wyznaczanie zmiennych środowiskowych 401
12.20. Używanie sekcji kodu 402
12.21. Równoległe przetwarzanie kodu R na komputerze lokalnym 403
12.22. Równoległe przetwarzanie kodu R w sposób zdalny 406

13. Zaawansowane obliczenia numeryczne i statystyczne 411

13.1. Minimalizowanie lub maksymalizowanie funkcji jednoparametrowej 411
13.2. Minimalizowanie lub maksymalizowanie funkcji wieloparametrowej 412
13.3. Obliczanie wartości własnych i wektorów własnych 414
13.4. Przeprowadzanie analizy głównych składowych 415
13.5. Przeprowadzanie prostej regresji ortogonalnej 416
13.6. Wyszukiwanie skupień w danych 418
13.7. Przewidywanie zmiennej binarnej (regresja logistyczna) 421
13.8. Metody samowsporne 423
13.9. Analiza czynnikowa 425

14. Analiza szeregów czasowych 431

14.1. Reprezentowanie danych szeregów czasowych 433
14.2. Tworzenie wykresów danych szeregów czasowych 436
14.3. Wydobywanie najstarszych lub najnowszych obserwacji 437
14.4. Tworzenie podzbiorów z szeregów czasowych 439
14.5. Scalanie kilku szeregów czasowych 441
14.6. Uzupełnianie brakujących obserwacji w szeregach czasowych 443
14.7. Opóźnianie lub przyspieszanie szeregu czasowego 446
14.8. Obliczanie kolejnych różnic 447
14.9. Wykonywanie obliczeń na szeregu czasowym 449
14.10. Obliczanie średniej kroczącej 450
14.11. Stosowanie funkcji przy uwzględnieniu okresu kalendarzowego 451
14.12. Stosowanie funkcji rozwijającej 453
14.13. Tworzenie wykresu funkcji autokorelacji 455
14.14. Testowanie szeregów czasowych pod kątem autokorelacji 456
14.15. Tworzenie wykresu funkcji autokorelacji cząstkowej 457
14.16. Wyszukiwanie korelacji opóźnionych pomiędzy dwoma szeregami czasowymi 459
14.17. Usuwanie trendów z szeregów czasowych 461
14.18. Dopasowywanie modelu ARIMA 463
14.19. Usuwanie nieistotnych współczynników z modelu ARIMA 466
14.20. Diagnozowanie modelu ARIMA 468
14.21. Uzyskiwanie prognoz z modelu ARIMA 470
14.22. Tworzenie wykresu prognoz 471
14.23. Sprawdzanie występowania zjawiska równania do średniej w szeregu czasowym 472
14.24. Wygładzanie szeregu czasowego 475

15. Elementy prostego programowania 479

15.1. Wybór pomiędzy dwiema alternatywnymi opcjami: if/else 480
15.2. Przetwarzanie w pętli 482
15.3. Definiowanie funkcji 483
15.4. Tworzenie zmiennej lokalnej 485
15.5. Wybór pomiędzy wieloma alternatywnymi ścieżkami: funkcja switch 485
15.6. Definiowanie wartości domyślnych parametrów 487
15.7. Sygnalizowanie błędów 488
15.8. Ochrona przed błędami 489
15.9. Tworzenie funkcji anonimowej 490
15.10. Tworzenie zbioru funkcji wielokrotnego użytku 491
15.11. Automatyczne formatowanie kodu 492

16. Środowisko R Markdown i publikowanie 495

16.1. Tworzenie nowego dokumentu 496
16.2. Dodawanie tytułu, danych autora i daty 498
16.3. Formatowanie dokumentu tekstowego 499
16.4. Wstawianie nagłówków dokumentu 500
16.5. Wstawianie listy 500
16.6. Prezentowanie wyników kodu R 502
16.7. Kontrolowanie wyświetlania kodu i wyników 503
16.8. Wstawianie wykresu 505
16.9. Wstawianie tabeli 507
16.10. Wstawianie wygenerowanej tabeli 509
16.11. Wstawianie równań matematycznych 512
16.12. Generowanie wyniku w formacie HTML 513
16.13. Generowanie wyniku w formacie PDF 514
16.14. Generowanie wyników w formacie Microsoft Word 516
16.15. Generowanie pliku prezentacji 522
16.16. Tworzenie parametryzowanego raportu 524
16.17. Organizowanie pracy z dokumentami R Markdown 527

536 stron, Format: 17.0x23.0cm, oprawa miękka

Po otrzymaniu zamówienia poinformujemy,
czy wybrany tytuł polskojęzyczny lub anglojęzyczny jest aktualnie na półce księgarni.