Коросов А. В. R - значит победа // Принципы экологии. 2012. № 4. С. 65–67. DOI: 10.15393/j1.art.2012.1881

Выпуск № 4

Синопсис

pdf-версия статьи

R - значит победа

Excel всех расслабил. Формулы, ссылки, базы данных, базовая статистика, сводная таблица, поиск решения, макросы, диаграммы, векторные рисунки, Visual Basic, интеграция в MS-среду – эти и многие другие возможности, организованные самым дружелюбным образом, нашептывают: «Биологу для расчетов лучше Excel ничего не найти». И правда, – все здорово (хотя и здорово дорого), все устраивает, но только до тех пор, пока не столкнешься с серьезными или новыми задачами. Стоит захотеть найти собственные векторы, выполнить шкалирование, применить набирающую популярность технологию бутстреп-анализа, сделать статистику по данным о биоразнообразии – и функций универсального пакета не хватает, требуются специальные программы, причем несколько разных и дорогих.

Однако есть прекрасная бесплатная альтернатива, точнее дополнение к Excel или LebreOffice.Calc, в лице языка R.

Звучит странно, но это объектно-ориентированный интерпретатор, по словам авторов – калькулятор-переросток. В среде R с клавиатуры вводится строчка команды, например 3+4, строчной ниже появляется результат. Команды могут быть разными и ну очень эффективными: a%*%b – дает произведение матриц a и b, t(x) транспонирует матрицу x; rbinom(n,M,S) – создает набор n случайных значений, распределенных по биномиальному закону со средней M и стандартным отклонением S; f=splinefun(x,y) – из векторов точек с координатами x и y создает сплайн-сглаживание; curve(f,…) – рисует линию с координатами в векторе f; nlm(fun,p) – минимизирует функцию fun с р значениям ее параметров (аналог  «Поиска решения» в Excel), princomp(x, ...) – дает расчет главных компонент для матрицы x; hclust(d,) – кластеризует объекты по матрице расстояний d методом Варда. Можно писать длинные коды (скрипты – программы), сохраняя в файлах; можно редактировать файлы с данными, строить разнообразные диаграммы и пр.

Разнообразие функций необычайно велико (несколько тысяч). Этот продукт свободно распространяется (The Comprehensive R Archive Network, 2012; The R Project for Statistical Computing, 2012), он дает возможность самим пользователям создавать новые команды (пакеты) и добавлять в общую копилку. Существенно то, что международная организация CRAN взялась объединять и стандартизировать этот язык. Для биологов разработано несколько специальных пакетов функций, которыми можно воспользоваться, усвоив достаточно простой синтаксис этого языка.

Те, кто изучал в школе Бейсик, легко освоит и R. К счастью, на русском языке имеется немало удачных учебных пособий, многие из которых представлены в группе «Язык программирования R для статистических вычислений…» на сайте vk.com. Начать можно с небольшого вики-учебника (Язык программирования R, 2011), а продолжить – учебником А. Шипунова и Е. Балдина (2008) и книгами с сайта twirpx.com (2012), например (Зарядов, 2010). Многие функции обработки биологической информации описаны только по-английски (Seefeld, Linder, 2007; Burns, 2010). Для тех пользователей, кто привык к развитым интерфейсам среды Windows, разработана серия свободно распространяемых оболочек программирования, например RStudio (Мастицкий, 2010); многие сочтут, что в ней очень удобно работать.

Мое знакомство с R началось с замечательной книги В. К. Шитикова и Г. С. Розенберга «Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии с использованием R» (2012). В ней на конкретных примерах разбираются сложные эколого-биологические задачи, решение которых иными методами крайне затруднительно или вовсе невозможно. Серьезно звучащий лейтмотив книги – «как из эмпирических данных извлечь всю доступную информацию, не впадая в ошибки любого рода?». Такая постановка вопроса вполне соответствует политике нашего журнала, ориентированной на поиск экологических закономерностей количественными методами. Остается освоить R.  

 

Библиография