Andrie de Vries - R für Dummies

5 Einleitung Einleitung Willkommen bei R für Dummies , dem Buch, das die Lernkurve für die Statistik- und Programmiersprache R zu einem aufregenden Erlebnis ähnlich der Nordkurve macht. Wir garantieren keineswegs, dass Sie nach der Lektüre dieses Buchs ein R-Guru sind, die folgenden Dinge werden Sie allerdings auf jeden Fall beherrschen: Sie führen Datenanalysen mit verschiedenen leistungsstarken Werkzeugen durch. Sie benutzen R für statistische Analysen sowie andere Daten verarbeitende Aufgaben. Sie lernen die Schönheit vektorbasierter Operationen im Vergleich zur Verwendung von Schleifen schätzen. Sie verstehen die Bedeutung folgender Codezeile: knowledge <- apply(theory, 1, sum) Sie wissen, wie Sie Code von Mitgliedern der R-Gemeinde und anderen Entwicklern finden, herunterladen und einsetzen können. Sie wissen, wo Sie zusätzliche Hilfe und Ressourcen erhalten, um Ihre Fähigkeiten noch weiter auszubauen. Sie erzeugen wundervolle Grafiken und Visualisierungen Ihrer Daten und Ergebnisse. Über dieses Buch Über dieses Buch R für Dummies ist eine Einführung in die statistische Programmiersprache R. Wir beginnen zunächst mit der Benutzeroberfläche und arbeiten uns dann von ziemlich einfachen Konzepten der Sprache vor bis zu schon recht anspruchsvollen Themen der Datenverarbeitung und -analyse. Jeder Schritt wird von einfach durchzuführenden Beispielen begleitet. Dieses Buch enthält zahlreiche Codeausschnitte, einige Baukastenfunktionen, die Sie später weiterverwenden können, sowie komplette Analyseskripte. All das hat im Wesentlichen einen Zweck: Sie sollen es selbst ausprobieren. Wir versuchen erst gar nicht, eine technische Beschreibung zu unternehmen, wie R selbst programmiert wurde. Davon abgesehen sollen sich unsere Ausführungen, wie etwas funktioniert, in etwa die Waage halten mit den Gründen, warum das so funktioniert. R ist keine durchschnittliche Skriptsprache und hat einige Eigenschaften, die auf den ersten Blick überraschen mögen. Anstatt Ihnen einfach nur zu erzählen, wie Sie mit R sprechen sollen, glauben wir schon, dass es wichtig ist, Ihnen zu verraten, wie R Ihre Eingaben liest und interpretiert. Nachdem Sie dieses Buch gelesen haben, sollten Sie in der Lage sein, Daten in der von Ihnen gewünschten Form zu verarbeiten und Funktionen zu verwenden, die wir in diesem Buch nicht vorgestellt haben (die wir vorgestellt haben, möglichst auch). Dieses Buch ist als Referenz gedacht. Sie müssen es nicht von Anfang bis Ende lesen. Stattdessen können Sie einfach das Inhaltsverzeichnis und das Stichwortverzeichnis nutzen, um die Informationen, die Sie brauchen, zu finden. In jedem Kapitel verweisen wir auf andere Kapitel, in denen Sie weitere Informationen finden. Änderungen der zweiten Auflage Änderungen der zweiten Auflage Seit der Publikation der ersten Auflage hat sich R kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Um die Korrektheit des Buchs zu gewährleisten, haben wir den Code entsprechend der letzten Version von R (Version 3.4.1) angepasst. Basierend auf dem Feedback von Lesern, Studenten und Kollegen konnten wir einige Abschnitte überarbeiten und so Fragen klären und Ungenauigkeiten beheben. Beispielsweise haben wir den Code dahin gehend geändert, dass wir nun hochgestellte Gänsefüße statt Hochkommata innerhalb von Text-Strings verwenden. Auch bezeichnen wir jetzt die Basiseinheiten von Listen als Komponenten statt Elementen. Änderungen der dritten Auflage Änderungen der dritten Auflage Die dritte Auflage des Buchs basiert auf der R-Version 4.0.4, die im Februar 2021 veröffentlicht wurde. Falls sich geänderte und neue Features auf die Themen und Beispiele auswirken, die im Buch vorgestellt werden, dann wurden Text und Code entsprechend angepasst. Das aktuelle rfordummies -Paket enthält die Codebeispiele aus dem Buch. Sie können alles Weitere über das Paket in Anhang B erfahren. Konventionen in diesem Buch Was Sie nicht lesen müssen Törichte Annahmen über den Leser Wie dieses Buch aufgebaut ist Symbole, die in diesem Buch verwendet werden Wie es weitergeht

6 Teil I: Sind Sie beReit? Kapitel 1: R im Überblick Die Vorteile der Anwendung von R erkennen Einige bemerkenswerte Eigenschaften von R Kapitel 2: R erkunden Mit einem Code-Editor arbeiten Ihre erste R-Sitzung starten Ein Skript einlesen Ihr Programm mit ausgeben Sich im Arbeitsbereich zurechtfinden Kapitel 3: Die Grundlagen von R Die ganze Power von Funktionen ausschöpfen Lesbaren Code verfassen Von der R-Basis abheben

7 Teil II: Arbeiten mit R Kapitel 4: Erste Schritte mit Arithmetik Mit Zahlen, Unendlichkeit und fehlenden Werten arbeiten Daten in Vektoren organisieren Werte in Vektoren hinein- und aus ihnen herausbekommen Mit logischen Vektoren arbeiten Turbomathematik mit Vektorfunktionen Kapitel 5: Erste Schritte im Lesen und Schreiben Zeichenvektoren für Text verwenden Text bearbeiten Mit Faktoren arbeiten Kapitel 6: Ihr erstes Date mit R Mit Datumsangaben arbeiten Datumsangaben in verschiedenen Formaten ausgeben Datumsangaben um die Uhrzeit erweitern Datumsangaben und Uhrzeiten formatieren Verschiedene Operationen mit Datumsangaben und Uhrzeiten durchführen Kapitel 7: Arbeiten in höheren Dimensionen Eine zweite Dimension hinzufügen Indizes verwenden Matrixzeilen und -spalten benennen Mit Matrizen rechnen Weitere Dimensionen hinzufügen Verschiedene Datentypen in Datensätzen vereinen Werte in Datensätzen verändern Verschiedene Objekte in Listen vereinen

8 Teil III: Programmieren in R Kapitel 8: Mehr Fun mit Funktionen Von Skripten zu Funktionen gelangen Argumente geschickt einsetzen Geltungsbereiche verstehen Aufgaben an Methoden delegieren Kapitel 9: Die Ablauflogik kontrollieren Mit »if« Verzweigungen einbauen Mit »if … else« eine Alternative vorgeben Verzweigungen vektorisieren Mehrere Alternativen vorgeben Schleifen mit unterschiedlichen Werten durchlaufen Schleifen ohne Schleifen bauen: Die »apply«-Familie Kapitel 10: Fehlersuche Wissen, wonach man suchen soll Fehler- und Warnmeldungen entschlüsseln Auf Fehlerjagd gehen Ihre eigenen Meldungen verfassen Fehler erkennen, die Sie sicher machen werden Kapitel 11: Hilfe erhalten Informationen in den Hilfeseiten finden Das Internet nach Hilfe zu R durchsuchen Der R-Onlinegemeinde beitreten Ein reproduzierbares Minimalbeispiel erstellen

9 Teil IV: Daten zum Reden bringen Kapitel 12: Daten lesen und schreiben Daten in R einlesen Daten aus R herausbekommen Mit Dateien und Verzeichnissen arbeiten Kapitel 13: Mit Daten arbeiten Die passende Datenstruktur finden Teilmengen von Daten bilden Berechnete Felder hinzufügen Daten verbinden und zusammenführen Daten sortieren und ordnen Daten mit den »apply«-Funktionen durchlaufen Die Formelschnittstelle kennenlernen Daten in Form bringen Kapitel 14: Daten verdichten Mit den richtigen Daten beginnen Kontinuierliche Variablen beschreiben Kategoriale Daten beschreiben Verteilungen beschreiben Mehrere Variablen beschreiben Mit Tabellen arbeiten Kapitel 15: Differenzen und Relationen untersuchen Verteilungen genauer untersuchen Zwei Stichproben vergleichen Häufigkeiten und Verhältnisse testen Mit Modellen arbeiten

10 Teil V: Mit Grafiken arbeiten Kapitel 16: Mit den Basisfunktionen für Grafik arbeiten Unterschiedliche Arten von Diagrammen erzeugen Optionen und Argumente von »plot()« nutzen Grafiken in Bilddateien speichern Kapitel 17: Rastergrafiken mit »lattice« Eine Rastergrafik mit »lattice« erzeugen Grafikoptionen verändern Verschiedene Diagrammtypen erzeugen Daten in Gruppen darstellen Eine »lattice«-Grafik ausgeben und speichern Kapitel 18: Grammatik für Grafik: »ggplot2« Das Paket »ggplot2« installieren und laden Ebenen verstehen »geom«-und »stat«-Argumente verwenden Raster, Skalen und Optionen Mehr Informationen erhalten

11 Teil VI: Der Top-Ten-Teil Kapitel 19: Zehnmal R statt Excel Zeilen- und Spaltensummen hinzufügen Zahlen formatieren Daten sortieren Mit »if« Bedingungen einbauen Teilsummen berechnen Spalten oder Zeilen transponieren Eindeutige Werte und Duplikate finden Mit Wertetabellen arbeiten Mit Pivot-Tabellen arbeiten Zielwertsuche einsetzen Kapitel 20: Zehn Tipps zum Arbeiten mit Packages In den Ecken und Ritzen des CRAN herumschnüffeln Interessante Pakete finden Pakete installieren Pakete laden Das Handbuch und die Vignette zum Paket lesen Pakete aktualisieren R-Forge erforschen R-Pakete von GitHub laden Pakete aus dem Bioladen: BioConductor nutzen Das R-Handbuch lesen