زبان برنامه نویسی R چیست؟ کاربرد زبان برنامه نویسی r چیست؟

زبان برنامه نویسی R، یک زبان متن باز (Open Source)اوپن سورس یا متن باز چیست؟ اوپن سورس به چه معناست؟اوپن سورس یا متن باز چیست؟ این صفحه عالی به بررسی این موارد و همچنین تاریخچه نرم افزار متن باز و نحوه به کارگیری متن باز در توسعه نرم افزار پرداخته است (اوپن سورس) اسکریپتی است که برای تحلیل های پیش بینی کننده و تجسم یا نمایش داده ها (مانند ترسیم نمودار ها و...) استفاده می‌شود. نسخه‌ی اولیه ی زبان R در سال 1995 عرضه شد. این زبان به آماردانان دانشگاهی در زمینه‌های آکادمیک و دیگر افرادی که از مهارت‌های برنامه نویسی برخوردار بودند اجازه می‌داد تا کار تحلیل های آماری پیچیده را انجام داده و نتایج این تحلیل‌ها را به شکل‌های متفاوت گرافیکی نمایش دهند.

اسم R از از حرف اول اسم دو سازنده‌ی این زبان یعنی Ross Ihaka و Robert Genteleman گرفته شده است که هر دوی آن‌ها در زمان ساخت این زبان در دانشگاه اوکلند (University of Auckland) مشغول بودند. زبان برنامه نویسی R شامل توابعی است که از مدل سازی خطی، مدل سازی غیر خطی، آمار کلاسیک، طبقه بندی، خوشه بندی و بسیاری از موارد دیگر پشتیبانی می‌کند. به دلیل داشتن ویژگی‌های متعدد و قوی و همچنین کد باز بودن و داشتن مجوز GNU، استفاده از این زبان کاملا رایگان است. به همین خاطر این زبان در دانشگاه بسیار محبوب است. همچنین این زبان امکان کامپایل بر روی پلتفرم‌های مختلف از جمله یونیکس، ویندوز، لینوکس و مک را دارد.

جذابیت زبان R، از محیط‌های دانشگاهی -خواستگاه اصلی آن- به محیط‌های تجاری نیز رسیده است. به این علت که بسیاری از تحلیلگران داده که در دانشگاه، زبان R را آموخته‌اند و با آن کار کرده‌اند، ترجیح می‌دهند به استفاده از آن ادامه دهند تا ابزاری جدیدی را انتخاب کنند که هیچ تجربه ای در آن ندارند.

محیط نرم افزاری زبان R

محیط برنامه نویسی زبان R حول یک رابط خط فرمان استاندارد یا Standard Command-Line Interface ساخته شده است. کاربران با استفاده از این محیط می‌توانند داده‌ها را بخوانند و آن‌ها را در فضای کاری یا Workspace بارگذاری کنند. دستورات مختلفی را اجرا کرده و از نتایج حاصل از آن‌ها استفاده کنند. دستورات اجرا شده می‌توانند موارد مختلفی باشند. از عملگر‌های ساده‌ی ریاضی مانند جمع، ضرب و تفریق گرفته تا تابع‌های پیچیده‌تر مانند رگرسیون خطی، توزیع‌های مختلف و بسیاری از محاسبات پیشرفته‌ی دیگر.

کاربران همچنین می‌توانند به وسیله‌ی این زبان توابع خود را بنویسند. هیچ محدودیتی در نوشتن توابع وجود ندارد. به عنوان مثال تابعی بنویسید تا 2 فایل داده‌ای جداگانه را گرفته و در خروجی یک فایل حاصل از ادغام آن دو فایل را نمایش دهند یا مثلا از داده‌های حاصل از اجرای رگرسیون روی مجموعه‌ای از داده‌ها، یک متغیر مخصوصی را بیرون بکشند و استفاده کنند و خیلی از کار‌های دیگر.

همچنین استفاده از توابع حلقه یا Loop‌ها در محیط برنامه نویسی R نیز امکان پذیر است. به وسیله‌ی حلقه‌ها می‌توان در محیط‌های برنامه نویسی کار‌هایی که به تکرار نیاز دارند را انجام داد. مثلا بیرون کشیدن سمپل‌ها از یک مجموعه داده‌ی بزرگ یا اعمال تغییراتی بر روی تمامی المان‌های یک مجموعه.

مزایا و معایب زبان R

بسیاری از کاربران زبان برنامه نویسی R این واقعیت که دانلود آن رایگان است را دوست دارند. همچنین این زبان قابلیت‌هایی برای تجزیه و تحلیل داده های پیچیده را دارد و دارای یک جامعه فعال از کاربران آنلاین می‌باشد که برای کمک گرفتن و پشتیبانی می‌توان به آنها مراجعه کرد.

به دلیل اینکه سال‌های بسیار زیادی است که از عرضه ی این زبان می‌گذرد، این زبان تقریبا بالغ شده است. کاربران می‌توانند پکیج‌ها و کتابخانه‌های خارجی و ساخته شده توسط دیگران را دانلود کنند تا قابلیت‌های بسیار گوناگونی را به کار خود اضافه کنند. به عنوان مثال پکیج‌هایی بوجود آمده است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا بتوانند داده ها را به صورت بصری نمایش دهند، به پایگاه داده‌های بیرونی متصل شوند و توابع پیشرفته‌ی آماری را اجرا کنند. همچنین یک محیط گرافیکی به نام RStudio ایجاد شده است تا کد نویسی به وسیله ی زبان R را راحت تر کند.

از دیگر مزایای زبان R می‌توان به داشتن انواع نمودارها و چارت‌ها اشاره کرد. به همین خاطر این زبان یکی از جایگزین های مناسبت نرم افزار Microsoft Excel برای برنامه نویسان و تحلیل گران به حساب می‌آید.

همچنین در سال 2021، زبان برنامه نویسی R جزو 5 تا از محبوب ترین زبان های برنامه نویسیمعرفی محبوب ترین زبان های برنامه نویسی ۲۰۲۳این صفحه فوق العاده به معرفی محبوب ترین زبان های برنامه نویسی ۲۰۲۳ پرداخته. همچنین در هر یک از این زبان‌ها به معرفی بهترین پلتفرم آن، فریم ورک های برتر آن و بهترین کتابخانه های آن پرداخته سال نیز شناخته شده است.

یکی از انتقاد‌هایی که به زبان R می‌شود، تحلیل‌های کند این زبان است وقتی که با مجموعه داده‌های بزرگ مواجه می‌شود. دلیل این مشکل در واقع به علت پردازش تک رشته ای بودن یا Single-Threaded Processing است، به این معنی که نسخه‌ی کد باز این زبان فقط می‌تواند از یک پردازنده (CPU)پردازنده (CPU) چیست؟ بررسی انواع، وظایف و کاربردهاسی پی یو قلب کامپیوتر و کامپیوتر قلب دنیای کنونی است، بنابراین در این صفحه به معرفی و بررسی سی‌پی‌یو یا همان پردازنده مرکزی (CPU) پرداخته‌ شده، و بطور کامل توضیح داده‌ایم که CPU از چه بخش هایی تشکیل شده و هر بخش چه وظایف و مشخصاتی دارد. در آن واحد استفاده کند. این در حالی است که برای تجزیه و تحلیل داده های بزرگ مدرن یا همان کلان دادهبیگ دیتا (big data) یا کلان داده چیست؟ کاربردهای بیگ دیتااین صفحه فوق العاده به معرفی 0 تا 100 بیگ دیتا (big data) یا همان کلان‌داده پرداخته. بطور خلاصه بیگ دیتا به تحلیل و پردازش حجم زیادی از داده ها می‌پردازد‌ها، نیاز به پردازش داده‌ها به صورت موازی می‌باشد که به صورت همزمان از ده‌ها CPU در میان خوشه ها یا کلاسترهایی از سرور‌ها برای پردازش استفاده می‌شود.

علاوه بر محدودیت تک رشته‌ای بودن پردازش داده‌ها، محیط برنامه نویسی R، یک برنامه‌ی داخل مموری یا In-Memory است. به این معنی که تمامی داده‌ها و شی‌ها داخل رم کامپیوتررم کامپیوتر چیست؟ رم کجاست؟ معرفی انواع رم (RAM) کامپیوتراین مقاله عالی به معرفی رم کامپیوتر پرداخته، همچنین بررسی کرده رم کامپیوتر (RAM : Random Access Memory) کجاست و انواع رم کامپیوتر را معرفی کرده است ذخیره می‌شود. این امر باعث شده تا مقدار داده‌هایی را که زبان R می‌تواند در آن واحد بر روی آن کار کند، بشدت محدود کند.

موارد استفاده ی زبان برنامه نویسی R

زبان برنامه نویسی R به دلیل داشتن مزایای متعدد، تاکنون در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. برخی از مهمترین موارد را در لیست زیر آورده ایم:

• تحلیل داده (Data Analysis)
• استنباط آماری (Statistical Inference)
• الگوریتم های یادگیری ماشین (Machine Learning Algorithms)
• سری های زمانی (Time Series)
• اندازه گیری (Measurement)

زبان R و کلان داده ها 

محدودیت هایی که بالاتر ذکر شد، باعث شده تا کاربرد زبان R در برنامه های کاربردی کلان داده‌ها کاهش پیدا کند. بنابراین به جای قرار دادن R در بحث استفاده در تولید و صنعت، بسیاری از کاربران سازمانی، از R تنها به عنوان یک ابزار تحقیقی استفاده می‌کنند. به این معنی که دانشمندان داده یا Data Scientists از زبان R برای تجزیه و تحلیل قسمتی از داده‌های پیچیده استفاده می‌کنند و بعد از شناسایی همبستگی‌ها و نتایج معنادار خروجی داده‌ها، این یافته‌ها را در تولید و صنعت یک سازمان در مقیاس بزرگ قرار می‌دهند.

بسیاری از شرکت‌های فروشنده‌ی محصولات نرم افزاری، پشتیبانی از زبان برنامه نویسی R را به محصولات و پیشنهادات خود اضافه کرده‌اند. این امر به زبان R این اجازه را می‌دهد تا جایگاه قوی تری در بخش کلان داده‌ها داشته باشد. کمپانی‌هایی از جمله IBM، Microsoft، Oracle، TIBCO Institute، TIBCO و Tableau و خیلی از کمپانی‌های دیگر، بعضی از موارد زبان R را در نرم افزار‌های تحلیلی خود اضافه کرده‌اند. همچنین پکیج‌های کد باز و معروفی برای کار با کلان داده‌ها نیز وجود دارد.(مانند Hadoop و Spark)

استفاده از زبان R در صنعت

صنعت های مختلفی از زبان R در حوزه‌ی کاری خود استفاده می‌کنند که از مهم‌ترین آنها می‌توان به استفاده از این زبان در محیط آکادمیک و پژوهشی و همچنین در بحث های خدمات درمانی اشاره کرد.

جمع بندی

زبان برنامه نویسی R یکی از زبان‌های محبوب در علوم آماری است و با توجه به تعداد پکیج‌های بسیار بالا و کد باز بودن این زبان، در حال حاضر یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسیمعرفی محبوب ترین زبان های برنامه نویسی ۲۰۲۳این صفحه فوق العاده به معرفی محبوب ترین زبان های برنامه نویسی ۲۰۲۳ پرداخته. همچنین در هر یک از این زبان‌ها به معرفی بهترین پلتفرم آن، فریم ورک های برتر آن و بهترین کتابخانه های آن پرداخته در بین دانشجویان و کارشناسان علم آماری است. مقالات زیادی وجود دارند که کار های مربوط به نمودار‌ها، آمار‌ها و تحلیل‌های آماری آن ها به وسیله‌ی این زبان انجام شده است و هر روزه به تعداد این مقالات نیز اضافه می‌شوند. بنابراین می‌توان گفت که از این زبان در آینده نیز استفاده‌های بسیاری خواهد شد.

مطالب مرتبط

همه مقالات

معرفی کامل زیر شاخه های کامپیوتر کاردانش و فنی حرفه ای+دانشگاه

زبان های برنامه نویسی سطح پایین – انواع زبان های سطح پایین

معرفی انواع الگوریتم‌ ها

5 کتاب محبوب برنامه نویسی در سال 2023