Язык программирования R: для чего нужен, где применяется и как изучить

Что такое R?

Язык R был создан для решения прикладных статистических задач. Чтобы он наиболее эффективно выполнял свои функции, в него встроены технологии анализа данных и возможности создания графиков. Это отличает R от большинства универсальных программных кодов.

R вышел в 1993 году. Его придумали на статистическом факультете Оклендского университета. Свое наименование он получил по первым буквам имен своих разработчиков. Их звали Росс и Роберт, что и означает R.

R — объектно-ориентированный язык. То есть код, написанный на нем, состоит из независимых блоков, называемых объектами. Каждый объект программируют по отдельности, вне зависимости от других частей. Это позволяет упростить громоздкие и сложные программы.

Основными типами данных, образующих синтаксис, являются:

• logical — логические;
• numeric — числовые;
• character — символьные;
• complex — комплексные.

Для облегчения работы разработчиков создано множество вспомогательных инструментов, большинство из которых бесплатны для пользователей. Самыми популярными являются:

• Среда разработчика RStudio. Она состоит из нескольких областей: раздел для написания кода, консоль для выполнения команд, область просмотра файлов и графиков, экран просмотра объектов, расположенных в памяти, или списка всех выполненных команд (см. на картинке).
• Веб-приложение Jupyter Notebook. Это блокнот, в котором можно работать с кодом R в формате онлайн. Система позволяет отображать команды, а также графические элементы.
• Дистрибутив Anaconda. Представляет собой набор библиотек, который используют для работы с R и Python.

Код, написанный на R, легко совмещается с другими программными языками. К примеру, с помощью библиотеки Shiny на интернет-страницах можно размещать графики и таблицы, созданные на R.  

Что можно сделать с помощью R

Несмотря на то, что язык R не является универсальным, в нем реализована возможность выполнять множество задач. Основные из них:

• Обработка данных. Из большого объема информации можно найти нужную, привести ее к одному виду и скомпоновать. Например, банк хочет проанализировать, какие операции клиенты чаще всего совершают по картам. R позволяет отсортировать все транзакции по видам и сгруппировать их.
• Статистический анализ. С помощью R можно анализировать статистические данные по различным параметрам. Например, можно сравнить среднюю заработную плату по периодам в разных регионах.
• Разведочный анализ. R позволяет выявить основные характеристики и взаимосвязи в массивах данных. Так, с его помощью можно проверить данные на нормальность распределения. То есть степень их отклонения от средних значений.
• Работа с таблицами. R дает возможность создавать, анализировать и преобразовывать табличные данные. Программист может разработать код, который позволит объединить информацию из разных таблиц, даже если их форматы различаются.
• Визуализация данных. Данные, полученные в ходе анализа, можно представить в виде схемы или графика. Эти объекты можно сделать интерактивными.
• Регрессионный анализ. Этот вид анализа дает возможность проанализировать изменения одного критерия в зависимости от другого. Например, с его помощью можно выяснить, какой параметр оказал наибольшее влияние на подорожание автомобилей: рост цен на металл, повышение цен на доставку, удорожание таможенных пошлин и т. д.

За работу с каждой возможностью отвечает своя библиотека. На начальном этапе достаточно использования те, что входят в базовый пакет. В дальнейшем, в зависимости от поставленных задач, разработчики могут скачивать дополнительные библиотеки.

Причины изучать язык R

В отличие от большинства других языков, R ориентирован на достижение узконаправленных целей. Поэтому он справляется со своими задачами лучше и быстрее. Но это не единственная причина его популярности.

Ключевые преимущества R в Data Science

R — один из ведущих программных языков в сфере работы с данными. Он имеет следующие преимущества:

• Запуск без использования компилятора. Программа, написанная на R, исполняется сразу же, переходя от строчки к строчке.
• Лаконичность синтаксиса. Небольшое количество типов данных и простые команды позволяют освоить язык и пользоваться им не только разработчикам, но и ученым, работающим с big data.
• Разнообразие библиотек. Позволяет программистам разрабатывать код, используя большое количество функций.

R помогает бизнесу расти

Успех бизнеса сегодня во многом определяется возможностью собрать и проанализировать нужные данные. Большинство компаний изучают поведение пользователей на сайте, отслеживают их покупки. И на основании этой информации разрабатывают свою маркетинговую стратегию.

R помогает построить перспективную карьеру

Работа с данными — одно из самых востребованных направлений в информационных технологиях. Только на портале hh.ru представлено более 13 тыс. вакансий на должность data-аналитик со средней зарплатой 100—150 тыс. рублей.

Язык R является очень популярным в сфере аналитики и позволяет устроиться на одну из вакантных позиций. С опытом разработчик может дорасти до уровня senior и претендовать на зарплату от 300 тыс. рублей.

R – Open Source-проект

R — проект с открытым кодом. Это значит, что его может использовать любой желающий, бесплатно и без ограничений. Это позволяет бизнесу и разработчикам экономить средства и делает язык популярнее.

Распространение системы осуществляется под лицензией GNU. Пользователи могут бесплатно скачивать нужные приложения и библиотеки.

Этот язык популярен

Распространенная сфера применения языка делает его популярным среди работодателей. Это добавляет специалистам, освоившим R, больше возможностей при трудоустройстве и выделяет их среди других претендентов на место.

Язык применяют многие крупные корпорации. Среди них: Facebook, Google, LinkedIn, Amazon и другие. Они используют R для анализа информации и ее визуального оформления.

R предлагает отличные средства визуализации данных

R обладает одним из самых больших перечней библиотек, которые позволяют работать с визуальным представлением данных. Информацию можно представить в виде схем, диаграмм, графиков, таблиц.

Большой популярностью пользуются пакеты ggplot2 и plotly. Во многом благодаря их возможностям язык заинтересовал не только ученых, но и бизнес.

R помогает в разработке веб-приложений

R позволяет разнообразить веб-страницы, представить на них графическую и табличную информацию, в том числе и с интерактивными элементами. Это стало возможным благодаря библиотеке Shiny, с помощью которой совмещают коды, написанные на разных языках.

Блоки, написанные на R, можно вставлять в разные части сайтов и страниц. Они могут использоваться со всеми языками веб-разработки.

R поддерживается большим количеством разработчиков по всему миру

Длительный возраст использования R и его популярность поспособствовали формированию большого сообщества поклонников этого информационного продукта. Благодаря этому:

• команда, занимающаяся внедрением и совершенствованием R, активно развивает свой продукт;
• R применяют известные организации, а это гарантирует его востребованность;
• начинающие разработчики могут получить поддержку от более опытных коллег.

В интернете можно найти много информации о работе с кодом, есть специальные блоги и форумы, на которых можно задать интересующие вопросы. Новичкам всегда помогут решить их проблемы.

R применяют в различных сферах бизнеса

Специалист, владеющий R, не обязательно должен быть ученым или работать в статистическом центре. Такие программисты требуются в большинстве секторов экономики. Они нужны во всех компаниях, которые применяют методы анализа данных.

Спрос на data-аналитиков особенно высок в банковском секторе, страховании, медицине, торговле, энергетике. Но и в других отраслях требуются такие специалисты.

Где и как учить R?

R можно изучать в вузе в рамках программ подготовки Data Scientist. Однако этот вариант позволяет рассмотреть язык как один из инструментов и занимает много времени. Обучение длится от 4 лет. Поэтому все чаще начинающие специалисты изучают R самостоятельно и с помощью курсов.

Платные курсы

Платные курсы по R предлагают большинство образовательных центров, которые занимаются подготовкой IT-специалистов. Преимущества такого способа обучения:

• материал подается в структурированном виде;
• студенты изучают теорию и отрабатывают ее на практике;
• учащиеся имеют возможность задавать вопросы преподавателям;
• за прогрессом студентов следит куратор;
• выпускникам оказывают помощь в трудоустройстве.

Курсы можно проходить в очном или дистанционном формате. Второй способ более распространен, поскольку позволяет изучать язык в любое время и из любого удобного места.

Бесплатные курсы

Некоторые учебные центры предлагают освоить основы R на бесплатных курсах. Такой вариант удобен тем, что он позволяет познакомиться с этим продуктом и поэкспериментировать, прежде чем получать более углубленное образование.

Однако такие курсы обычно состоят из небольшого количества уроков и дают только азы знаний.

YouTube

На YouTube можно найти ролики и мастер-классы, которые рассказывают о языке R. Плюс такого способа изучения — он абсолютно бесплатен. Однако, изучая разные уроки, не удается получать материал структурированно. Это может запутать пользователя и снизить его интерес.

Сравнение R с другими инструментами для работы с данными

Самым главным соперником R считается Python. Его тоже применяют с целью обработки массивов данных. Кроме того, конкуренцию может составить язык Julia и стандартные пакетные программы.

R, Python и Julia

Python — многофункциональный язык, который используют также для разработки приложений и программного обеспечения. Он широко распространен в разных сферах, но в некоторых вопросах проигрывает узкоспециализированному R.

R создан специально для решения конкретных задач. Поэтому он имеет много возможностей в своей области. По сравнению с Python он обладает большей производительностью и эффективностью в области анализа.

Julia — молодой язык, который, по мнению многих, может вытеснить распространенный сегодня Python. Однако пока что он проигрывает своему конкуренту из-за отсутствия сообщества и недостатка библиотек.

Язык R и готовые программные пакеты

Выполнять функции языка R можно и с помощью таких стандартных программ, как Excel или Tableau. Однако их возможности существенно ограничены и не позволяют так быстро анализировать информацию.

Кроме того, с помощью R полученные данные можно очень качественно оформить, что невозможно в стандартных программных пакетах. Также язык R можно использовать для построения моделей машинного обучения.

Плюсы и минусы языка программирования R

Рассмотрим преимущества и недостатки R.

Преимущества R

К плюсам R относят:

• большой функционал в области анализа данных;
• возможность анализировать такие объемы информации, с которым не могут справиться простые программы;
• удобство использования программной среды;
• скачать все инструменты R можно бесплатно;
• можно использовать на любых операционных системах;
• востребованность на рынке труда;
• активное цифровое сообщество.

Кроме этого, неоспоримым плюсом является возможность визуального представления полученной информации. Это свойство полезно при подготовке отчетов для руководства.

Есть ли у языка R минусы

Среди минусов можно назвать малое количество источников на русском языке и узкую сферу использования. Кроме того, для изучения этого языка нужно обладать знаниями в области математики и статистики.