Erste Schritte in R

Kommandozeile

Die Kommunikation mit R erfolgt typischerweise über die Kommandozeile.

  • Befehle werden am ''Prompt'' > eingegeben
  • Fortsetzungszeilen werden mit einem + gekennzeichnet
  • ENTER sendet den Befehl an den Interpreter
  • Zuweisungen erfolgen über <- oder =
x <- 2 + 2
x

## [1] 4

Workspace - der Arbeitsplatz

Alle Objekte (in R ist alles ein Objekt) die während eine R Sitzung erzeugt werden landen im Workspace.

  • ls() zeigt Objekte im aktuellen Workspace
  • rm(Objektname) löscht Objektname aus dem aktuellen Workspace
  • Das aktuelle Arbeitsverzeichnis erhält man durch getwd() und ändert man durch setwd()
getwd()

## [1] "C:/Users/haug/Documents/GitHub/pmr"

setwd("..")
getwd()

## [1] "C:/Users/haug/Documents/GitHub"

Beenden von R erfolgt durch q(). Dabei kann man den Workspace samt Befehlen speichern. Die eingegebenen Befehle werden in einer Datei .Rhistory und der Workspace in .Rdata gespeichert.

.Rdata Dateien können mit load() in der nächsten Sitzung neu geladen werden. Auf die History kann mit loadhistory() wieder zugegriffen werden.

R als Taschenrechner

Die Notation für die vier Grundrechenarten lautet in R: +, -, * und /. Potenzen berechnet man mit ^.

2 + 2

## [1] 4

3^2

## [1] 9

(1 - 2) * 4

## [1] -4

1 - 2 * 4

## [1] -7

Es existieren eine Vielzahl von mathematischen und statistischen Funktionen in R. Funktionen werden aufgerufen durch ihren Namen gefolgt von runden Klammern. Funktionsargumente können innerhalb der Klammern übergeben werden.

sqrt(2)

## [1] 1.414214

cos(pi)

## [1] -1

sin(pi)

## [1] 1.224606e-16

exp(1)

## [1] 2.718282

log(10)

## [1] 2.302585

Vielen Funktionen in R kann man mehrere Argumente übergeben, z.B.: 

log(10, 10)

## [1] 1

log(10, base = 10)

## [1] 1

log

## function (x, base = exp(1))  .Primitive("log")

Man erkennt, dass die Basis base standardmäßig den Wert $e$ besitzt. Im Standardfall wird also der natürliche Logarithmus berechent. Ferner sieht man, dass es sich um eine Primitive Funktion handelt (dazu später mehr).

log(10, base = exp(1))

## [1] 2.302585

Verwendet man Funktionen nicht korrekt, so erhält man Fehlermeldungen bzw. Warnungen, wie z.B.: 

squareroot(2)

## Error in eval(expr, envir, enclos): konnte Funktion "squareroot" nicht finden

sqrt(-2)

## Warning in sqrt(-2): NaNs wurden erzeugt

## [1] NaN

Hilfe

Informationen über die korrekte Verwendung von Funktionen findet man in der Hilfeseite zur jeweiligen Funktion. Diese wird aufgerufen mit dem Befehl help(Funktionsname) oder ?Funktionsname, also z.B.

?sqrt
help(log)

Sollte die vorhandene Dokumentation (die Beispiele sind meistens sehr hilfreich) nicht ausreichend sein, so

  • schlägt man in einem evtl. vorhanden Buch nach
  • sucht man im Netz (Google oder auf Seiten wie http://stackoverflow.com/tags/r/info). Aufgrund der großen Verbreitung von R, wird man (fast) immer fündig.

Während des Kurses MA8505 ist natürlich das Forum des Kurses eine weitere Möglichkeit Unterstützung bei R Problemen zu bekommen.

Pakete

R ist durch eine Vielzahl von Paketen (5881 auf CRAN: Stand 25.09.2014) "erweiterbar". Bei einem Paket handelt es sich um

Eine strukturierte, standardisierte Einheit. Diese besteht aus R Code, Dokumentation, Daten, externem Quellcode.

Pakete werden mit 

library("Paketname")

geladen und mit detach() entladen. Hilfe zu Paketen gibt es mit library(help = "Paketname"). Man findet (fast) alle statistischen Methoden implementiert in einem R Paket.

Standardmäßig werden die Pakete base, datasets, graphics, grDevices, methods, stats und utils beim Starten geladen. Alle weiteren Pakete müssen per Befehl geladen werden.

Neben base enthält die R Basisdistribution noch die Pakete

compiler, datasets, graphics, grDevices, grid, methods, parallel, splines, stats, stats4, tcltk, tools, utils (Standard-Pakete),

boot, class, cluster, codetools, foreign, KernSmooth, lattice, MASS, Matrix, mgcv, nlme, nnet, rpart, spatial und survival (empfohlene Pakete).

Alle weiteren Pakete müssen mit dem Befehl

install.packages("Paketname")

installiert werden (automatisches Herunterladen der aktuellsten Version von CRAN und anschließendes Installieren).

Installierte Pakete liegen in einer Bibliothek. Man kann mit mehreren Bibliotheken arbeiten. In der Regel verwendet man zwei. Der Befehl

.libPaths()

## [1] "C:/Users/haug/Documents/R/win-library/3.2"
## [2] "C:/Program Files/R/R-3.2.2/library"

zeigt die vorhandenen Bibliotheken. Standardmäßig werden neue Pakete in die erste Bibliothek von .libPaths() installiert. Will man in eine andere Bibliothek installieren, so verwendet man

install.packages("Paketname", lib = "Pfad zur Bibliothek")

Mit update.packages() werden neue Versionen installiert.