إعـــــــلان

**طارق التميمي** · 11-07-2010, 03:33 AM

سبحان الله !!

اليوم كنت ابحث عن برنامج للتحليل الاحصائي وركبت برنامج pspp واثناء ذلك بحثت عن برامج أخرى فظهرت لي لغة R كنت اتمنى ان اجد ملخص لما تقوم به هذه اللغة حفظاً للوقت .. تحققت امنيتي بتعريفك العام لهذه اللغة فشكرا لك أخي الكريم

**أحمد أبوزيد !** · 11-07-2010, 08:29 AM

رائع رائع رائع!
نحتاج للكثير من هذه المواضيع عن البرمجيات الحرة المتخصصة، أشكرك كثيرا و متابع إذا كان هناك مواضع أخرى مشابهه ^_^

**Albakry** · 11-07-2010, 01:23 PM

اليوم كنت ابحث عن برنامج للتحليل الاحصائي وركبت برنامج pspp واثناء ذلك بحثت عن برامج أخرى فظهرت لي لغة r كنت اتمنى ان اجد ملخص لما تقوم به هذه اللغة حفظاً للوقت .. تحققت امنيتي بتعريفك العام لهذه اللغة فشكرا لك أخي الكريم

pspp برنامج جيد وهو يحاكي عدة أشياء في spss، ولكن مع R لست مكبلا بواجهة رسومية (حيث كل شيء محدد مسبقا) وإنما تستطيع فعل ما تريده ببياناتك.

رائع رائع رائع!
نحتاج للكثير من هذه المواضيع عن البرمجيات الحرة المتخصصة، أشكرك كثيرا و متابع إذا كان هناك مواضع أخرى مشابهه ^_^

العفو، هناك شروح أخرى للبرامج التي أستعملها إن شاء اللّه.

**Albakry** · 02-08-2010, 11:35 PM

نظرة عامة على لغة r (الجزء الأول)

بعد هذه اللمحة الأولية حول بيئة R، وقبل المرور إلى استعمالاتها المتقدمة في مجال الحوسبة الإحصائية سنتطرق بشكل موجز لأساسيات البرمجة بلغة R.

المتغيرات في R

عندما نعمل في R فإننا سنتعامل مع كائنات تسمى الأشياء "objects"، وهذه الأشياء ستكون في أغلب الأحيان متغيرات "variables" أو دوال "functions" (أخبرني إذا رأيت كائنات أخرى

).
سنهتم أولا بمعرفة المتغيرات وطريقة إنشائها وأنواعها.

الإسناد Assignment

في R، كما في معظم لغات البرمجة، توجد متغيرات لتخزين أنواع مختلفة من البيانات. المتغير هو للتبسيط بمثابة "خانة" يقع حجزها في الذاكرة الحيّة لاحتواء قيمة معينة. وهذه القيمة ليست ثابتة حيث أن بإمكانها أن تتغير أثناء المعالجة. عملية إنشاء متغير وإسناد قيمة له "assign" تتم بطريقة متزامنة كالتالي:

كود PHP:


> x<-5 # assign 1 to a variable named ‘x’

من خلال هذا الأمر قمنا بحجز "خانة" في الذاكرة باسم "x" ووضعنا فيها على سبيل المثال قيمة وهي 5. وهذا ما سنفعله مع متغير آخر "y" :

كود PHP:


> y<-3

الآن نستطيع بكل بساطة استدعاء المتغيرات بأسمائها لكي نقوم بمختلف أنواع المعالجات:

كود PHP:


> z<-x+y # now we can use variables by their names

> z=x+y # equivalent syntax 

> z<<-x+y # equivalent syntax 

> x+y->z # equivalent syntax

> assign("z",x+y) # equivalent syntax

و لمعرفة قيمة المتغير (طباعة المحتوى):

كود PHP:


> z # see what is stored as ‘y’

[1] 8

> x<-(-3) # assign a new value to ‘x’

> z # changing ‘x’ doesn’t change ‘z’ 

[1] 8

كما ترى قيمة المتغير "z" لم يطرأ عليها شيء بالرغم من تحديث قيمة المتغير"x" . وهذا أمر طبيعي لأن قيمة "y" وضعت في خانة منفصلة من الذاكرة ولم تعد لها علاقة بالمتغير"x".
بالنسبة لنا الإسناد العادي هو أغلب ما نحتاجه. ولكننا قد نضطر أحيانا إلى تأخير إسناد قيمة المتغير كالتالي:

كود PHP:


> delayedAssign("z",x+y) # don’t assign the z value immediately  

> x<-(-3) 

> z # evaluate the promise object ‘z’

[1] 0

ملاحظة: "
promise" هي متغيرات لا يقع إسناد قيمة لها وقت إنشائها، ولكن يقع تقديرها عند أول استعمال (يعني تكون بين الموت والحياة حتى تنادى باسمها

). للمزيد من المعلومات حول أهمية هذا الأمر إبحث في غوغل عن "eager evaluation".

إذا أردنا يمكن المحافظة على ارتباط ديناميكي دائم بين المتغيرات، وذلك بإنشاء متغير يحتوي على عبارة "quote" تحدد العلاقة بينها:

كود PHP:


> z<-quote(x+y) # assign an expression to ‘z’ 

> z # display ‘z’

[1] x+y

> eval(z) # evaluate ‘z’ for given ‘x’ and ‘y’

[1] 0

> x<-2 # change ‘x’ value

> eval(z) # reevaluate ‘z’

[1] 5

أنواع المتغيرات Variables types

المتغير الافتراضي في R هو الجدول "vector"، وهذا يعني أن أي متغير مفرد نقوم بإنشائه دون تحديد أي شيء آخر:

كود PHP:


> x<-1

> x

[1] 1

سيكون العنصر الأول في جدول [1]. خلافا لبايثون ترقيم عناصر الجدول يبتدئ من 1 وليس 0.

للمقارنة، في متلاب يكون نوع المتغير الافتراضي في شكل مصفوفة.

لا يمكن للجدول احتواء سوى نوع واحد من المتغيرات، ونسمي هذه الخاصية ذرية المتغير "atomicity". يمكن أن تكون المتغيرات بشكل أساسي عددية "numeric"، أو عددية مركبة "complex"، أو نصية "character"، أو منطقية "logical"، أو خاصة."special"

لنأخذ في البداية بعض الأمثلة من متغيرات عددية:

كود PHP:


> x<-1 # keep in mind that ‘x’ is a vector 

> y<-2.3

> z<-2+3i

سنقوم الآن بتفقد أنواع المتغيرات التي قمنا بإنشائها:

كود PHP:


> class(x) # what is the class of variable x 

[1] "numeric"

> typeof(x) # what is the type of variable x (more specific)

[1] "double"

كما ترى هنا كل الأعداد التي نقوم بإدخالها يعتبرها R، بشكل افتراضي، ثنائية double حتى نقوم نحن بتحديد ما إذا كنا نريدها صحيحة:

كود PHP:


> x<-as.integer(1) # set the type of x as integer 

> typeof(x)

[1] "integer"

> typeof(y) # "double"   is the default type of numerical variables 

[1] "double"

والمتغير الثالث هو عبارة عن عدد مركب:

كود PHP:


> typeof(z) 

[1] "complex"

ويمكننا العمل بالجزء الحقيقي أوالتخيّلي من العدد المركب:

كود PHP:


> Re(z) # display the real part

[1] 2

> Im(z) # imaginary part

[1] 3

وكذلك حجّة ومرافق العدد المركب:

كود PHP:


> Arg(z) # the argument of ‘z’

[1] 0.9827937

> Conj(z) # the conjugate of ‘z’

[1] 0.9827937

المتغيرات المنطقية تكون إما بقيمة"TRUE" أو "FALSE" قطعا. تصلح هذه المتغيرات كما سنرى لاحقا في عمل الاختبارات وفي التحكم في تدفق البيانات بالجمل الشرطية "conditional statements"، حيث الإجابة تكون بنعم أو لا:

كود PHP:


> x<-2

> x==2 # is ‘x’ equal to 2 ? 

[1] TRUE

تعاملنا هنا مع علامات المقارنة "==" وهذا يعني أننا نريد أن نعرف هل قيمة إن المتغير "x" مساوية تماما ل2 أم لا. الإجابة ستكون بالطبع بنعم وهكذا قمنا بإنشاء متغير منطقي بقيمة "TRUE":

كود PHP:


> typeof(x==2)

[1] "logical"

> x>3 # is ‘x’ superior to 3 ?

[1] FALSE

> (x>3)!=TRUE # is this expression different ‘!=’ form true ?

[1] TRUE

أما بالنسبة لقيم المتغيرات ذات الطبيعة النصّية فيجب كتابتها بين علامتي " " وذلك لتمييزها من أسماء المتغيرات العادية:

كود PHP:


> s<-"Hello"

> class(s)

[1] "character"

الجداول Vectors

كما رأينا سابقا، لإنشاء جدول متعدد العناصر نحتاج إلى الدالة الدمج "Combine". مثلا قمنا هنا بإدخال جدول "v" يحتوي على ستة أعداد كالتالي:

كود PHP:


> v<-c(2,3,5,7,11,13)

> v

[1]  2  3  5  7  11  13

وهذه مكافئة تماما لما نفعله في بايثون أو متلاب بالصيغة:

كود PHP:


>> v=[2,3,5,7,11,13]

نستطيع استدعاء عناصر الجدول على حدا عن طريق مؤشراتها "indexes" وهي ببساطة أرقام "الخانات" التي تشغلها هذه العناصر:

كود PHP:


> v[1]  # display the 1st element 

[1] 2

> v[3] # display the 3d element

[1] 5

> v[3:5] # display the elements from 3 to 5

[1]  5  7  11

> v[-2] # display all elements without the 2nd one

افتراضيا ينشئ R جداول عمودية "column vector". إذا أردنا عمل جدول أفقية "row vector"، فعلينا أن نمر بعملية التحويل "transposition":

كود PHP:


> v<-t(v) # transpose ‘v’

> v

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]

[1,]    2    3    5    7   11   13

ويصير التأشير هنا يخص الأعمدة وليس السطور. يعني بعبارة أخرى مررنا من جدول بعمود واحد وستة سطور إلى جدول بسطر واحد وستة أعمدة. و لتفهم الأمر بصورة أوضح إليك الشكل التالي

:

نستطيع إنشاء جدول من المتغيرات النصية مثل:

كود PHP:


> b<-c("Hello","New","World") # b is a vector of characters 

> b

[1]  "Hello"  "New"  "World"

وبما أن الجدول لا يمكن أن يحتوي إلا على متغيرات من نوع واحد، فإدخال عنصر نصيّ واحد في جدول من القيم العددية سيحوله (بدون إذن منك

) إلى جدول من القيم النصّية:

كود PHP:


> x<-c(2,3,5,7,11)

> class(x)

[1] "numeric"

> x<-c(2,3,5,7,11,"Hello")

> class(x)

[1] "character"

بالإضافة إلى هذه المتغيرات المعهودة في كل لغات البرمجة تتيح لنا لغة R تخزين البيانات في شكل عامل "Factor". هذا النوع من المتغيرات مهم لأن هناك نوعية من البيانات، التي تتوارد كثيرا في التحليل الإحصائي للتجارب، تأتي على شكل مستويات "levels" مختلفة. على سبيل المثال، أعتقد أن كلنا يعرف أن كميات الأسمدة في التربة تؤثر على نمو الأشجار. نقول أن "تركيزات الأسمدة" تشكل عاملا لأن الأشجار تنمو بطريقة مختلفة عند التعرض لتركيزات مختلفة من الأسمدة. بصورة مبسّطة، يمكننا تكويد هذه بيانات (تركيز الأسمدة) على شكل جدول:

كود PHP:


> fertilizer<-c(1,3,3,2,0,1,0,3,2,2,1,0)

حيث تكون 0، 1، 2 و3 مثلا تركيزات الأسمدة في 12موقعا. لتحويل نوع المتغير إلى عامل سنسميه fertilizer.factor:

كود PHP:


> fertilizer.factor<-factor(fertilizer)

> fertilizer.factor 

 [1] 1 3 3 2 0 1 0 3 2 2 1 0

Levels: 0 1 2 3

> class(fertilizer.factor)

[1] "factor"

المصفوفات matrices and arrays

ماذا لو أردنا الآن إنشاء جدول يتكون من عدّة أعمدة وسطور؟
هنا نتحدث عن نوع محدد من المتغيرات وهو المصفوفة "matrix". المصفوفة هي ببساطة جدول ذو بعدين:

ولإنشاء مثل هذا الشيء نستعمل الدالة :

كود PHP:


> m<-matrix(c(2,3,5,7,11,13),nrow=2,ncol=3)

كما ترى أدخلنا هنا ستة عناصر مرتبة على شكل مصفوفة لها سطران وثلاث أعمدة. ولطبع النتيجة:

كود PHP:


> m

     [,1] [,2] [,3]

[1,]    2    5   11

[2,]    3    7   13

للإبحار في المصفوفة نشير لكل عنصر بمؤشرين وهما مؤشر السطر ومؤشر العمود:

كود PHP:


> m[1,2] # display the element in the 1st line and the 2nd column 

[1] 5

> m[2,3]

[1] 13

يمكن أيضا استعمال الدالة array() لإنشاء مصفوفة:

كود PHP:


> m<-array(c(2,3,5,7,11,13),c(2,3))

يكمن الفرق بين "matrix" و"array" في أن الأولى تكون ذات بعدين في حين أن الثانية يمكن أن تكون متعددة الأبعاد، كما يوضح الشكل التالي:

هذه مصفوفة بثلاث أبعاد، ويمكن ان تكون بأبعاد أكثر من ذلك ولكني أجد أصلا صعوبة في تصور الأشياء في البعد الثالث فما أدراك بمصفوفة بعشرة ابعاد

.

مثلا لإنشاء مصفوفة بثلاث أبعاد:

كود PHP:


> m<-array(c(v,v**2,sqrt(v)),c(2,3,3))

> m

, , 1



     [,1] [,2] [,3]

[1,]    2    5   11

[2,]    3    7   12



, , 2



     [,1] [,2] [,3]

[1,]    4   25  121

[2,]    9   49  144



, , 3



         [,1]     [,2]     [,3]

[1,] 1.414214 2.236068 3.316625

[2,] 1.732051 2.645751 3.464102



> m[1,2,3]

[1] 2.236068

القوائم وأطر البيانات
Lists and dataframes

كيف يمكننا الآن تخزين أنواع مختلفة من المتغيرات في كائن واحد؟ هنا سنحتاج لمتغيرات تسمى بالقوائم "Lists". ننشئ القوائم باستعمال الدالة list() عوضا عن c()، كالتالي:

كود PHP:


> x<-list(1,2,3,2+3i,"Hello",TRUE) # put anything into a list

> class(x) 

[1] "list"

> x # display ‘x’ content

[[1]]

[1] 1



[[2]]

[1] 2



[[3]]

[1] 3



[[4]]

[1] 2+3i



[[5]]

[1] "Hello"



[[6]]

[1] TRUE

لاحظ معي هنا أن القوائم ما هي في الحقيقة إلا مجموعة من الجداول ولكل منها نوعه الخاص. يمكننا التحكم في كل جدول على حدا، كأن نقوم بإضافة عنصر جديد في جدول معين.
لنستدعي أولا محتوى الجدول الخامس:

كود PHP:


> x[[5]] # display the content of the 5th vector 

[1] "Hello"

> class(x[[5]]) # this is a character vector of length 1

[1] "character"

> class(x[5]) # this is a list of length 1

[1] "list"

العنصر الأول [1] في هذا الجدول هو كلمة "Hello".

كود PHP:


> x[[5]][1] # the first element in ‘x[[5]]’

[1] "Hello"

العنصر الثاني [2] في هذا الجدول غير موجود:

كود PHP:


> x[[5]][2] # the second element is not available ‘NA’

[1] NA

لنقم بإنشائه:

كود PHP:


> x[[5]][2]<-"World"

> x[[5]] # now the vector has a length of 2 

[1] "Hello" "World"

عندما تصير الجداول في قائمة متعددة العناصر، نتحدث بشكل عام عن أطر بيانات "data frames". إطار البيانات يخزن أكثر من جدول أو قائمة بأكثر من نوع، حيث يمكنه احتواء بيانات عددية ونصية وعوامل ...

لنقم مثلا بإنشاء ثلاث جداول مختلفة:

كود PHP:


> v<-c(1,2,3,4,5) # numeric vectors

> w<-x**2 

> levels<-factor(c("A","B","C","C","D")) # factor vector

وإنطلاقا من هذه الجداول (لاحظ أنها بنفس الطول) سنقوم بإنشاء إطار بيانات بواسطة الدالة "data.frame()" :

كود PHP:


> data<-data.frame(v,w,f=levels) # build data frame with given vectors, ‘levels’ a factor 

> data # display data frame content

  x  w f

1 1  1 A

2 2  4 B

3 3  9 C

4 4 16 C

5 5 25 D

أنمنى أن يكون الشرح المتواضع قد أفادكم وأنتظر ملاحظاتكم

.
ولنا عودة إن شاء الله.

**ALGHOL** · 13-01-2012, 01:38 AM

السلام عليكم، ما هي الواجهة الرسومية للبرنامج التي في الصورة في بداية الشرح؟

**محمد عبدالعزيز عبدالله** · 17-01-2012, 01:13 PM

السلام عليكم

لأول مرة أطلع على هذا النوع من اللغات

العمل بها سيكون أكثر إنتاجيه فمعها يتم التركيز على اليانات أكثر من كيفية عمل هذه الأشياء

شكرا على الشرح

لدي سؤال:
عند إجراء العمليات على المصفوفات هل تتم مباشرة؟ ؛ بمعنى:
لو فرضنا مصفوفتين x و y
الضرب: x*y
الجمع : x+y
هل هكذا تتم؟

**محمد مجدي** · 17-01-2012, 08:14 PM

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ...
اخى الفاضل ...
أشكرك شكراً جزيلاً على ما قدمت من شرح للغة متخصصة كلغة الـ R .... متأكد أن ذلك لا يتعارض مع قوانين المجتمع التى تحث على نشر البرمجيات الحرة بكل الوسائل والتى من ضمنها ..
**** التعريف بالبرامج التخصصية ..
**** تقديم شروحات لها ..

ولو تعارض الشرح المستفيض لبعض التفاصيل التى تهم المتخصصين ... كما تفضلت بالإشارة فى بداية مقالك ... فيمكن تجنب ذلك عن طريق كتابة الشروحات فى كتيبات تحت نفس الرخصة ...

قد يطلب منك البعض المزيد ... ولكنى أطالبك بالمزيد .. طالما كان عندك ...
======================================
تخصصى هو الفيزياء ....
ويههمنى ما يسمى بالفيزياء الحاسوبية أو Computational Physics ...وبالطبع سأستخدم لغة الـR كجزء من عملى مستقبلاً ...
قمت بتثبيت برامج الـ Octave و برنامج الـ Mathematica ...
======================================
يهمنى جدا ما كتبت ... وأنتظر ما ستكتب ...

بارك الله فيك ووفقك إلى كل خير

**Albakry** · 18-01-2012, 09:24 PM

العمل بها سيكون أكثر إنتاجيه فمعها يتم التركيز على اليانات أكثر من كيفية عمل هذه الأشياء

فعلا فهي اكثر من مجرد لغة برمجية، هي بيئة كاملة موجهة لعلم الإحصاء، وتحليل البيانات.

لدي سؤال:
عند إجراء العمليات على المصفوفات هل تتم مباشرة؟ ؛ بمعنى:
لو فرضنا مصفوفتين x و y
الضرب: x*y
الجمع : x+y
هل هكذا تتم؟

بالنسبة لضرب مصفوفتين matrix product نستعمل الرمز %*% وهو ما يقابل *. على متلاب. مثلا :

كود PHP:


> A<-matrix(2:10,ncol=3) #Let A be an 3-by-3 matrix
> B<-matrix(4:9,ncol=2) # B an 3-by-2 matrix
> X<-c(11,13,17) # X a vector
> A%*%B
     [,1] [,2]
[1,]   81  126
[2,]   96  150
[3,]  111  174
> B%*%A # returns an error message because ncol(A)!=ncol(B)
> X%*%A # vector by matrix product 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]  129  252  375
> X%*%(A%*%B) # matrix multiplcation is associative
     [,1] [,2]
[1,] 4026 6294
> (X%*%A)%*%B
     [,1] [,2]
[1,] 4026 6294
> X%*%A%*%B
     [,1] [,2]
[1,] 4026 6294

بالنسبة لل pairwise matrix product:

كود PHP:


> C<-A/56 # C is an 3-by-3 matrix 
           [,1]       [,2]      [,3]
[1,] 0.03571429 0.08928571 0.1428571
[2,] 0.05357143 0.10714286 0.1607143
[3,] 0.07142857 0.12500000 0.1785714
> C*A # pwm
           [,1]      [,2]     [,3]
[1,] 0.07142857 0.4464286 1.142857
[2,] 0.16071429 0.6428571 1.446429
[3,] 0.28571429 0.8750000 1.785714
> A*C # pwm is commutative 
           [,1]      [,2]     [,3]
[1,] 0.07142857 0.4464286 1.142857
[2,] 0.16071429 0.6428571 1.446429
[3,] 0.28571429 0.8750000 1.785714

إعـــــــلان

مقدمة للحوسبة الإحصائية مع r

[شرح] مقدمة للحوسبة الإحصائية مع r

تعليق

تعليق

تعليق

تعليق

تعليق

تعليق

تعليق

تعليق