زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio، زبان علم داده است که از مخزن عظیمی از بسته ها یا مجموعه کدها (پکیج ها) تشکیل شده است. این بسته ها (packages) برای زمینه های مختلفی که زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio برای اهداف داده ای خود استفاده می کنند جذاب هستند. بیش از 24 هزار بسته (packages) در سایت اصلی پروژه نرم افزار زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio (CRAN) وجود دارد که آن را به اقیانوسی از توابع آماری اساسی تبدیل می کند. در حالی که نمی‌توان تک تک این بستهها و پکیج های زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio را نام برد، اما ما در این مقاله سعی خواهیم کرد که چگونگی نصب راه اندازی بستهها (packages) و برخی از این بسته های (پکیج های) مهم را در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio به شما آموزش دهیم.
بسته ها (packages) و مجموعه های مربوط به علوم زیستی
بسته های (packages) موجود در داخل نرم افزار زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio باعث شده است که تقریبا بتوان تمامی داده ها و دیتاهای مربوط به تمام رشته های مختلف را مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار داد. بسته های (packages) مربوط به تجزیه و تحلیل داده های رشته های علوم زیستی نیز توسط گروهی از محققین علم آمار که در زمینه منابع پایگاه های اطلاعاتی علوم زیستی، علوم پزشکی، علوم کشاورزی و منابع طبیعی به صورت تخصصی فعالیت می کنند به صورت کدها و مجموعه ای از دستورات نوشته شده است.
کتابخانه (library()) بسته ها (packages) در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio
بسته ها (packages) مجموعه‌ای از توابع R، داده ها و کدهای گردآوری شده در قالبی کاملاً تعریف شده هستند. مسیر که بسته ها را در رایانه شما ذخیره می شوند، کتابخانه نامیده می شود. تابع .libPaths() به شما نشان می‌دهد که کتابخانه شما در کجا قرار دارد و تابع library() به شما نشان می‌دهد که چه بسته‌هایی را در کتابخانه خود ذخیره کرده‌اید.
زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio با مجموعه ای استاندارد از بستهها (شامل پایه، مجموعه داده ها، ابزارها، gr-Devices، گرافیک، آمار و روش‌ها) ارائه می‌شود. این بسته ها و مجموعه‌ها در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio طیف گسترده‌ای از توابع و مجموعه داده ها را ارائه می دهند که به طور پیش فرض در دسترس هستند. بسته های (packages) دیگر برای دانلود و نصب در دسترس هستند. پس از نصب این بسته ها (packages)، آنها باید در جلسه بارگذاری شوند تا مورد استفاده قرار گیرند. فرمان library() به شما می گوید که کدام بسته ها بارگذاری شده و آماده استفاده هستند.
تابع و کدهای مورد نیاز در استفاده از بسته ها (packages)
چندین تابع R به شما امکان می‌دهد بستهها را دستکاری کنید. برای نصب یک بسته برای اولین بار، از دستور install.packages() استفاده کنید. به عنوان مثال، بسته gclus شامل توابعی برای ایجاد نمودارهای پراکندگی پیشرفته است. می توانید بسته را با دستور install.packages(“gclus”) دانلود و نصب کنید.
فقط یک بار باید یک بسته را نصب کنید. اما مانند هر نرم افزاری، بسته ها (packages) اغلب توسط نویسندگان خود به روز می‌شوند. از دستورupdate.packages() برای به روز رسانی بسته هایی که نصب کرده‌اید استفاده کنید. برای مشاهده جزئیات بسته های (packages) خود، می توانید از دستور install.packages() استفاده کنید. این بسته های شما را به همراه شماره نسخه، وابستگی ها و سایر اطلاعات فهرست می کند.
همچنین می‌توانید بسته ها را با استفاده از رابط RStudio نصب و به روز رسانی کنید. تب Packages (از پنجره سمت راست پایین) را انتخاب کنید. نام (یا نام جزئی) را در کادر جستجو در سمت راست بالای آن پنجره تب دار وارد کنید. در کنار بسته(هایی) (packages) که می خواهید نصب کنید علامت تیک را بزنید و روی دکمه Install کلیک کنید. همچنین، برای به‌روزرسانی بسته‌ای (packages) که قبلاً نصب شده است، روی دکمه به‌روزرسانی کلیک کنید.
بارگیری یا لود شدن یک بسته (packages) در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio
برای نصب یک بسته (packages) آن را از سایت CRAN دانلود کرده و در کتابخانه شما قرار می‌دهد. برای استفاده از آن در جلسه R، باید بسته را با استفاده از دستور library() بارگذاری کنید. به عنوان مثال، برای استفاده از بسته gclus، کتابخانه فرمان (gclus) را صادر کنید.
البته قبل از بارگذاری بسته (package) باید آن را نصب کرده باشید. در یک جلسه معین فقط یک بار باید بسته (package) را بارگیری کنید. اگر دوست دارید، می‌توانید محیط راه‌اندازی خود را سفارشی کنید تا بسته‌هایی (packages) که اغلب استفاده می‌کنید به‌طور خودکار بارگیری شوند.
یادگیری در مورد یک بسته (packages) در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio
هنگامی که یک بسته (package) را در زبان برنامه نویسی R و رابط گرافیکی RStudio بارگیری می‌کنید، مجموعه جدیدی از توابع و مجموعه داده‌ها در دسترس قرار می‌گیرد. مجموعه داده‌های تصویری کوچک همراه با کد نمونه ارائه شده است که به شما امکان می‌دهد عملکردهای جدید را امتحان کنید. سیستم راهنما شامل توضیحات هر تابع (به همراه مثال) و اطلاعات مربوط به هر مجموعه داده (دیتا) گنجانده شده است. با وارد کردن help(package=”package_name”) توضیح مختصری از بسته (package) و نمایه ای از توابع و مجموعه داده های موجود در آن ارائه می شود. استفاده از help() با هر یک از این نام های تابع یا مجموعه داده ها، جزئیات بیشتری را ارائه می‌دهد. همین اطلاعات را می توان به عنوان کتابچه راهنمای PDF از CRAN دانلود کرد. برای دریافت راهنمایی در مورد بسته (package) با استفاده از رابط RStudio، روی برگه Packages (پنجره پایین سمت راست) کلیک کنید، نام بسته را در پنجره جستجو وارد کنید و روی نام بسته کلیک کنید.
برخی از بسته های (package) موجود در کتابخانه نرم افزار R در تحلیل داده های زیستی
ggplot2: از کتابخانه ggplot2 برای طراحی و ترسیم نمودارهای زیبا و شیک در زبان R و رابط گرافیکی RStudio استفاده می شود.
Tidyr: از کتابخانه Tidyr برای مرتب سازی داده های ساختمان داده های مختلف در زبان R و رابط گرافیکی RStudio استفاده می شود.
dplyr: از کتابخانه dplyr برای تسهیل کردن فرایند تجزیه و تحلیل داده های عددی در نرم افزار R و رابط گرافیکی RStudio استفاده می شود.
lme4: مدل‌های خطی و جلوه‌های ترکیبی با استفاده از Eigen و S4 در نرم افزار R و رابط گرافیکی RStudio ایجاد می کند.
misc3d: می‌توانید با استفاده از این کتابخانه نمودارهای سه بعدی در نرم افزار R و رابط گرافیکی RStudio ایجاد کنید.
خدمات آموزشی گروه علمی-آموزشی بامازیست
تیم تخصصی گروه علمی بامازیست به شما کمک خواهد کرد تا با بهره گیری از بسته های (package) مناسب با رشته‌های مرتبط با علوم طبیعی شامل رشته‌های علوم پزشکی و داروسازی، اپیدمیولوژِی و علوم محیطی، آمار زیستی، انواع رشته‌های زیست شناسی، شیمی و بیوشیمی(کمومتریک)، رشته‌های مهندسی علوم کشاورزی و منابع طبیعی در زبان برنامه نویسی نرم افزار R و RStudio، بتوانید هرچه بهتر داده های خود را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهید و نمودارها و گراف‌های زیبا رسم کنید.
