Jak vytvoříme obrázek z měření tučňáků a uchováme jeho postup?

Logo kurzu Biostatistika BIOSTATISTIKA

L00

První kroky v R a RStudiu

cuni-natur-biostatistics.github.io/materialy.html

Jak vytvoříme obrázek z měření tučňáků a uchováme jeho postup?

druh délka křídla (mm) hmotnost (g)
Adelie 181 3750
Adelie 186 3800
Adelie 195 3250
Adelie 193 3450

Bodový graf délky křídla a tělesné hmotnosti tučňáků.

Měření v tabulce, obrázek a postup, který je spojuje.

Výsledky učení

Po absolvování této lekce budete schopni:

  • orientovat se v okně RStudia
  • uložit a spustit zapsané pokyny
  • otevřít tabulku CSV a vytvořit obrázek
  • po čistém spuštění R obnovit výsledek

Kdy je užitečnější uložit postup než opakovat klikání?

Tabulkový procesor

  • rychlé otevření malé tabulky
  • pohodlná ruční kontrola
  • několik drobných změn

Uložený textový postup

  • stejné kroky pro nová data
  • přesná kontrola provedených kroků
  • oprava jednoho kroku bez hádání

Tabulkový procesor a R se mohou doplňovat. Uložený postup je výhodný hlavně tehdy, když potřebujeme práci přesně opakovat.

R provádí zapsané příkazy, RStudio poskytuje pracovní okno

R

Programovací jazyk a program, který provádí přesné textové pokyny zvané kód.

RStudio

Okno, ve kterém kód píšeme, ukládáme, posíláme do R a kontrolujeme výsledky.

Kde hledat zapsané příkazy, odpověď R, paměť a obrázek?

1 Source · 2 Console · 3 Environment · 4 Files, Plots, Packages a Help

Snímek: Rcragun, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0; číselné značky doplněny pro tuto lekci.

Source uchovává skript, Console ukazuje odpověď R

Source je textový editor. Skript je uložený soubor s kódem a koncovkou .R.

Console je přímé spojení s běžícím R. Značka > znamená, že R čeká na příkaz.

Klikněte za >, napište 1 + 1 a stiskněte Enter.

Snímek: Rcragun, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0; výřezy upraveny pro tuto lekci.

Co ukazují dvě pravé oblasti RStudia?

Environment ukazuje pojmenované výsledky v paměti právě běžícího R.

Files ukazuje soubory, Plots obrázky a Help nápovědu. Záložky sdílejí jedno místo.

Jak se řádek ze skriptu dostane k R?

Source Klávesa Console
2 + 3 Ctrl + Enter příkaz a výsledek


Ctrl + S

Uloží text skriptu do souboru.

Ctrl + Enter

Pošle aktuální řádek nebo označenou část do R.

Co znamená značka + na začátku řádku?

> (2 + 3

+

Na co R čeká?

Příkaz není dokončený

Chybí pravá závorka. Klávesa Esc vrátí běžnou značku >; opravený příkaz je (2 + 3).

Projekt je jedna složka práce otevřená v RStudiu

prvni-kroky-r/
├── prvni-kroky-r.Rproj
├── data/
│   └── palmer_penguins.csv
├── vystupy/
└── prvni_kroky.R
  • .Rproj otevře složku jako projekt
  • data obsahuje vstupní tabulku
  • vystupy obsahuje uložené výsledky
  • prvni_kroky.R uchovává kód

Zkontrolujte stejnou strukturu v záložce Files a název projektu vpravo nahoře.

Kdy se pojmenovaný výsledek objeví v Environment?

# Uložíme délku lekce v minutách
delka_lekce_min <- 90

Stačí řádek napsat?

Objekt vznikne až po spuštění

Po Ctrl + Enter se delka_lekce_min objeví v Environment.

Co změní nastavení digits?

round(
  x = 3.14159,
  digits = 2
)

Očekávaný výsledek: 3.14

  • round je funkce, která číslo zaokrouhlí
  • x je pojmenovaný argument: zaokrouhlované číslo
  • digits je pojmenovaný argument: počet desetinných míst

Změňte digits a spusťte příkaz. Do Console napište ?round; v Help najděte části Usage a Arguments.

Odkud se v R berou další možnosti?

Balíček je nainstalovaný doplněk, který může přidat funkce, dokumentaci nebo data.

Instalace v Console

Obvykle ji provedeme pouze jednou.

install.packages(pkgs = "palmerpenguins")

Použití konkrétního obsahu

Dvojitá dvojtečka vybírá obsah z balíčku.

names(x = palmerpenguins::penguins)

Pokud instalace do pěti minut nefunguje, pokračujeme s připraveným CSV. Další kroky balíček nepotřebují.

Jeden řádek patří jednomu tučňákovi

druh délka křídla (mm) tělesná hmotnost (g)
Adelie 181 3750
Adelie 186 3800
Adelie 195 3250
Adelie 193 3450
Adelie 190 3650

První řádek popisuje jednoho tučňáka druhu Adelie: délka křídla 181 mm, tělesná hmotnost 3750 g.

Data: Gorman, Williams a Fraser; Palmer Penguins, CC0.

Cesta k datům začíná ve složce projektu

prvni-kroky-r/
└── data/
    └── palmer_penguins.csv

data/palmer_penguins.csv popisuje cestu od hlavní složky projektu.

# Načteme CSV ze složky data
data_tucnaci <-
  read.csv(
    file = "data/palmer_penguins.csv"
  )

Po spuštění se data_tucnaci objeví v Environment.

Jak poznáme, že jsme otevřeli správnou tabulku?

  1. Jak vypadají první řádky?
  2. Jak se jmenují sloupce?
  3. Kolik řádků tabulka obsahuje?
head(
  x = data_tucnaci,
  n = 6
)
names(x = data_tucnaci)
nrow(x = data_tucnaci)

Očekáváme sloupce species, flipper_length_mm, body_mass_g a 342 řádků.

Jeden tučňák vytvoří jeden bod

První řádek

Vodorovně: 181 mm

Svisle: 3750 g

Jeden řádek dodá bodu dvě souřadnice.

Znak $ vybírá pojmenovaný sloupec tabulky.

plot(
  x = data_tucnaci$flipper_length_mm,
  y = data_tucnaci$body_mass_g
)

x určuje vodorovnou a y svislou osu.

Bodový graf délky křídla a tělesné hmotnosti tučňáků se zvýrazněným bodem prvního tučňáka.

Najděte přibližnou polohu prvního tučňáka. Obrazec zatím statisticky nevykládáme.

Plots ukazuje obrázek, PNG zůstává jako soubor

Výsledný bodový graf délky křídla a tělesné hmotnosti tučňáků.

  1. png() otevře cílový soubor.
  2. Stejný plot() do něj nakreslí obrázek.
  3. dev.off() soubor dokončí.

Soubor na disku

vystupy/tucnaci.png

Co se při restartu R změní?

Restart R ukončí právě běžící R uvnitř RStudia a spustí čistý běh. RStudio zůstane otevřené.

Co sledujeme Zůstane, nebo zmizí?
uložený skript prvni_kroky.R ?
vstupní CSV ve složce data ?
PNG ve složce vystupy ?
objekty v Environment ?

Soubory zůstanou na disku. Environment se vyčistí. Uložený skript může potřebné objekty a výstup obnovit.

Co už umíme

  • R provádí příkazy; RStudio poskytuje pracovní okno.
  • Source uchovává skript; Console komunikuje s běžícím R.
  • Environment je dočasná paměť; Files ukazuje soubory na disku.
  • Plots ukazuje obrázek; PNG je uložený soubor.
  • Uložený skript obnovil výsledek z uloženého CSV.

Co byste poslali spolužákovi, aby výsledek obnovil?

A

Pouze obrázek tucnaci.png

B

Pouze skript prvni_kroky.R

C

Celou složku projektu se skriptem a vstupními daty

C. Obrázek ukazuje výsledek. Projekt se skriptem a daty navíc ukazuje, jak výsledek vznikl.