شعارسال:معرفی زبان برنامه نویسی R و بستر نرم افزار R برای دانشجویان علوم انسانی و علوم اجتماعی- بخش سوم

 اگر شما یک دانشجو و یا متخصص علوم انسانی هستید که دنیای کدنویسی و ریاضیات پیش چشم شما امری غریب و حتی سخت معلوم می‌شود از خواندن این مطلب اصلاً نهراسید. یادگرفتن کدنویسی درست مانند فراگرفتن مهارت‌هایی مانند مهارت رانندگی ست.
 این مطلب در سه بخش تهیه شده است. بخش اول معرفی مختصری از زبان برنامه‌نویسی R و نرم افزار R  است که می‌توانید آن را در اینجا بخوانید. در بخش دوم ، چند مثال کاربردی در استفاده از زبان برنامه نویسی R و نرم افزار R در علوم اجتماعی و  نمایش نتایج آن آورده شده بود. در بخش سوم این نوشتار، به برنامه نویسی و کدنویسی در زبان R می‌پردازیم.

برنامه نویسی و کدنویسی در زبان R

زبان برنامه نویسی R به علت شئ گرا بودن انعطاف زیادی دارد و بسیار آسان‌تر از قبل است. اما بااین‌وجود، با ارائه‌ی محیط و بستر ارائه‌شده به نام Rstudio این کار بیش‌ازپیش آسان شده است. از جمله مزیت‌های استفاده از Rstudio، استفاده از توابع، رشته‌ها و منطق‌های متعدد و همین‌طور داشتن امکان جستجو در تاریخچه‌ی اسم اشیاء و عناصر داخلی استفاده‌شده در کدهای قبلی است. داشتن قابلیت ذخیره‌ی خودکار نیز از جمله این مزیت‌هاست. همین‌طور این محیط نرم‌افزاری دارای فضایی برای ساخت پروژه‌های مختلف و همچنین مدیریت پروژه‌هاست. این پروژه‌ها می‌توانند تنظیمات خاص خود را داشته باشند و هرکدام از این پروژه‌ها با تنظیمات خود جدا از دیگر پروژه‌ها ذخیره شوند.

استفاده از Rstudio همین‌طور می‌تواند منجر به تولید اسناد و مدارک و تحلیل‌های باکیفیت و آماده برای ارائه شود. برای این کار در نرم‌افزار rstudio می‌توان از latex استفاده کرد و فایل‌ها و مدارک را با فرمت‌های قابل‌ارائه مثل pdf نشر داد. در کنار نشر عادی، می‌توان از فضای موجود در Rstudio برای انتشار نتایج در وب نیز استفاده کرد. برای این کار یک ابزار درونی تبدیل متن به html از پیش درون بستر R وجود دارد.

در کنار نمایش نتایج برنامه‌نویسی، باید به این موضوع نیز اذعان داشت که محیط برنامه‌نویسی R برای ساخت توابع ساخته‌شده توسط افراد می‌تواند بسیار کاربردی باشد. برای این کار نیازمند به این نیستید که یک کاربر حرفه‌ای و در واقع یک برنامه‌نویس حرفه‌ای R باشید بلکه تنها لازم است برخی از توابع موجود را بازسازی و ویرایش کنید و از کتابخانه‌ی موجود توابع بهره ببرید. همین‌طور سیستم دیباگ و نقصان‌یابی نرم‌افزار نیز از قدرت بسیار بالایی برخوردار بوده و مشکلات موجود را تشخیص و ارائه می‌دهد.

توضیح زبان R به صورت خلاصه برای یک دانشجوی علوم اجتماعی

بسیاری از دانشجویان و پژوهشگران علوم انسانی موارد لازم برای کد نویسی را نمی‌دانند. بسیاری هستند که در شناخت مبانی کد نویسی خود را توانا نمی‌بینند. این امر البته فقط مختص به دانشجویان علوم انسانی نیست و می‌تواند برای هر کس اتفاق بیفتد. اما مسئله اصلی مواجهه با یادگیری زبانی جدید است که در ابتدا خود را کاری دشوار نشان می‌دهد. در واقع برنامه نویسی چیزی جز فراگیری یک منطق و زبان خاص نیست. در طول زمان مهارت‌های کد نویسی او پیشرفت کرده و موانع اولیه یادگیری برای او برداشته شده و او توانا به نوشتن برنامه‌های مختلف در زبان مورد نظر خود می‌شود. در ادامه می‌خواهیم زبان برنامه نویسی R را برای فردی که کد نویسی نمی‌داند به صورت خلاصه معرفی کنیم:

۱- نصب و دانلود نرم افزار Rstudio

اولین گام برای فراگیری R، یادگیری نصب آن است. شاید در ابتدای امر این کار بسیار ساده بنماید اما لازم است گفته شود افراد بسیاری برای نصب این نرم‌افزار و بسته‌های مختلفش دچار سردرگمی می‌شوند. ابتدا باید برای بار دیگر به این موضوع اشاره کنیم که R یک زبان برنامه‌نویسی است و نرم‌افزاری که می‌تواند کدهای مربوط به آن را تفسیر و پیاده کند، نرم افزار Rstudio است. شما می‌توانید به‌راحتی Rstudio را دانلود و از دانلود نسخه‌هایی مانند R که قدیمی و ساده بودند، در ابتدای امر بپرهیزید؛ چرا که محیط کاربری این بستر نرم‌افزاری به نسبت Rstudio کمی گیج‌کننده‌تر است.

۲- ساخت یک پروژه‌ی جدید

برای این کار کافی ست که از منوی file روی new project کلیک کرده و در new directory اقدام به ساخت یک پروژه با و نام‌گذاری آن نمایید. این دایرکتوری در واقع محل انجام پروژه شما و ذخیره‌سازی آن است. در پروژه برای نوشتن یک اسکریپت جدید، کافی است تا در منوی file گزینه‌ی R scitpt را انتخاب نمایید و یک اسکریپت جدید درون برنامه را آغاز نمایید.

۳ – کنسول برنامه‌نویسی و اسکریپت نویسی

می‌توانید در تصویر زیر نمایی کلی از Rstudio را داشته باشید:
نرم افزار R برای دانشجویان علوم انسانی و علوم اجتماعی

در ادامه باید کار با کنسول موجود در Rstudio را فرا گرفت. به طبع بسیاری توقع دارند که مانند یادگیری اکثر زبان‌های دیگر با عبارت "hello world!” معرفی R را آغاز کنیم اما برای شروع با assignment و متغیرها و ارزیابی یک کد شروع می‌کنیم:

> x = ۷

> x + ۹

[۱] ۱۶

در عبارت بالا در واقع یک متغیر را برابر با ۷ قرار داده‌ایم و در خط بعد آن را به عدد ۹ اضافه کردیم و نتیجه‌ی عمل‌های انجام‌گرفته را در خط بعدی خواهیم دید. این رویه به‌سادگی تمام چیزی ست که در یک برنامه واقعی رخ می‌دهد.

نباید فراموش کرد که تمام کدهای موجود در هر برنامه را باید ذخیره کرد و سپس آن‌ها را اجرا نمود برای این کار کافی ست در ویندوز ctrl+enter را بزنید.

۴ – نظر و کامنت گذاشتن در زبان برنامه نویسی R

برای نظر گذاشتن در میان خطوط برنامه که در بسیاری از مواقع در استفاده و رفع مشکل از برنامه به شما کمک خواهد کرد، کافی است # را زده و کامنت و نظر مورد نظر خود را در میان خطوط برنامه‌ی خود در زبان R ثبت کنید.

۵ – کمک گرفتن و راهنمای برنامه

استفاده از توابع مختلف و همین‌طور فراخوانی آن‌ها، مستلزم داشتن اطلاعات در مورد آن‌هاست. برای فراگیری توابع و دستورهای مختلف در R کافی ست از R-help که بخش مربوط به راهنمای نرم افزار است کمک بگیرید.

۶ – انواع داده‌ها در R

با گشت‌وگذار در راهنمای برنامه، شما فرامی‌گیرید که هر کدام از توابع، داده‌های خاصی را می‌توانند مورد پردازش قرار دهند. برخی از تابع‌ها اعداد، برخی رشته‌ها و برخی دیگر ماتریس‌ها را فراخوانی می‌کنند. برای فراخوانی هر کدام از این دسته داده‌ها در یک تابع خاص باید نوع تابعی که استفاده می‌کنید را فرا گرفته و سپس کار و پردازش روی داده‌ها را توسط تابع موردنظر انجام دهید. داده‌ها می‌توانند در بردارها، ماتریس‌ها یا قالب‌های داده‌ها جمع‌آوری شوند.

۷- تحلیل داده‌ها و نمایش آن‌ها

پس از جمع‌آوری هر کدام از داده‌های مربوطه، می‌توان از لحاظ آماری با توجه به هدف موردنظر هر تحقیق، آن‌ها را تحلیل نمود. برای این کار مدل ساخته‌شده با مدل‌های از پیش آماده‌ی قبلی مقایسه شده و داده‌ها و کافی بودن آن‌ها مورد مطالعه قرار می‌گیرد. داده‌های مختلف توسط تابع‌های گرافیکی ماند plot رسم می‌شوند و نتایج قابل‌مشاهده هستند.

۸ – پکیج‌ها و ذخیره پروژه

باید گفت زبان برنامه نویسی R می‌تواند با قابلیت بزرگ خود، توابع و بسته‌های تحلیلی جدید ارائه دهد. برای اضافه کردن پکیج‌های مختلف کافی است که یکی از ۱۰۰۰۰ پکیج آماده برای زبان R را دریافت کرده و از تب package برای نصب آنها استفاده کنید. در نهایت برای ذخیره برنامه می‌توان به راحتی با فرمت‌های rda و یا دیگر فرمت‌های موجود ذخیره شوند و پروژه‌های موجود با توجه به خواسته‌های برنامه‌ی شما، مدیریت شوند.

جمع بندی

علوم اجتماعی و علوم انسانی از قدیم به صورت علمی در حال ایجاد و تولید تئوری‌های مختلف بر اساس شواهد مشاهده شده بوده‌اند. امروزه روش‌های کیفی پژوهش، مشاهده و تولید تئوری را به سمت بررسی نوع جدیدی از مشاهده‌ها پیش برده است. کلان داده‌ها و داده‌های موجود در بسیاری از فضاهای اجتماعی، ما را بیش‌ازپیش مجاب می‌کند که تئوری و نظریه‌های جدید را بر اساس این داده‌ها تنظیم و تحلیل کنیم. زبان برنامه نویسی R و مجموعه‌ی بسته‌های نرم‌افزاری ارائه شده توسط این زبان برنامه‌نویسی، راه را برای بررسی آماری، تحلیل کلان داده‌ها و نمایش نتایج موجود باز کرده است و پیشرفت در این مورد را سرعت بخشیده است.

یادگیری یک زبان برنامه‌نویسی و در واقع کدنویسی، می‌تواند برای هر کس چالشی دشوار محسوب شود. اما نتایج و اثرات استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی امروزه کمک کرده است تا مشکلات محاسباتی بسیاری به آسانی حل شوند و نتایج بسیار اثربخشی در نتیجه‌ی این امر حاصل آیند.

هر چند زبان‌های برنامه‌نویسی یک چالش جدی تلقی می‌شوند اما زبان برنامه نویسی R می‌تواند سهولت و سادگی بسیاری برای دانشجویان علوم انسانی و علوم اجتماعی در مقابل دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی داشته باشد. وجود پکیج‌های محاسباتی گوناگون که قریب به ۱۰۰۰۰ عدد و حتی بیشتر از آن‌ها تولید شده است، می‌تواند کار را نیز ساده نماید. فراگیری این زبان برنامه‌نویسی برای کاربردی کردن بسیاری از زمینه‌های پژوهشی در علوم اجتماعی می‌تواند مثمر ثمرهای بسیار باشد.

منابع:

http://alyssafrazee.com/2014/01/02/introducing-R.html

https://m-clark.github.io/docs/RSocialScience.pdf

http://www.dayche.com/r-tutorial-step-by-step-part1/

https://datacarpentry.org/r-socialsci/

https://bookdown.org/burak2358/SARP-EN/#introduction

http://guides.main.library.emory.edu/c.php?g=50100&p=3864383

Advances in Social Science Research Using R , Journal of Statistical Software,April 2010, Volume 34, Book Review 2.

http://ncss-tech.github.io/stats_for_soil_survey/chapters/1_introduction/1_introduction.html

https://digitalhumanities.berkeley.edu/resources/network-analysis-resources

https://cran.r-project.org/web/views/SocialSciences.html

شعارسال،با اندکی تلخیص و اضافات برگرفته از پایگاه اطلاع رسانی بردار،تاریخ انتشار:---،کدخبر:---،bordar-ensani.ir