زبان برنامه‌ نویسی r چیست؟

زبان برنامه‌ نویسی r در طی سال‌های اخیر، شهرت بسیار زیادی پیدا کرده و به یکی از گزینه‌های مناسب برای تحلیل آماری، تصویرسازی داده و یادگیری ماشین تبدیل شده. در این مقاله قصد داریم به‌طور کامل با این برنامه برنامه‌نویسی آشنا بشیم، منشأ این زبان رو بررسی کنیم، ویژگی‌های کلیدی این زبان رو بیان کنیم و خصوصیات دیگه این زبان پرکاربرد رو ارزیابی کنیم. همچنین در این مقاله‌ی آموزش برنامه نویسی، در مورد مزایا و معایب استفاده از زبان r بحث می‌کنیم. پس اگر قصد دارین با یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی که به‌تازگی شهرت خیلی زیادی در بین برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان پیدا کرده، این مقاله رو حتماً تا پایان مطالعه کنین.

تعریف زبان برنامه‌ نویسی r

بهترین منبع برای ارائه یک تعریف مناسب در مورد زبان r، وب‌سایت بنیاد R هست. بر اساس تعریف R-Project.org، زبان r، زبان و محیطی برای رایانش آماری و گرافیک هست. این زبان برنامه‌نویسی، متن‌باز هست و به‌عنوان یک ابزار نرم‌افزاری آماری و تحلیل داده استفاده می‌شه.

تاریخچه زبان r

زبان r در سال 1993 توسط راس ایهاکا و رابرت جنتلمن در دانشگاه اوکلند ارائه شد و شامل رگرسیون خطی، الگوریتم‌های یادگیری ماشین، استقرای آماری، سری‌های زمانی و بسیاری از قابلیت‌های دیگه هست. نام این زبان از اولین کاراکتر نام مبدع اون الهام گرفته شده. در سال 1995، r به‌عنوان یک پروژه متن‌باز تحت لایسنس GNU معرفی شد. درنهایت، اولین نسخه پایدار بتا زبان r در سال 2000 عرضه شد.

زبان برنامه‌ نویسی r، یک زبان جهانی و سازگار با پلتفرم‌های ویندوز، مکینتاش، UNIX و لینوکس هست. همچنین این زبان به‌عنوان گونه پیاده‌سازی شده دیگه زبان و محیط S محسوب شده و قابلیت توسعه‌پذیری بالایی داره.

ویژگی‌های محیط r

محیط زبان r، ویژگی‌های متعددی داره که عبارت‌اند از:

• یک محیط بسیار کارا برای ذخیره‌سازی و کنترل داده
• وجود مجموعه‌ای از عملگرها برای محاسبات آرایه‌ای به‌ویژه ماتریس‌ها
• یک مجموعه، گسترده، یکپارچه و ساده متشکل از ابزارهای میانی مختص تحلیل داده
• امکانات گرافیکی برای تحلیل و نمایش داده برای نسخه‌های فیزیکی
• زبان برنامه‌ نویسی مؤثر، ساده و کارآمد با امکان تعریف توابع بازگشتی، حلقه‌ها، توابع شرطی و داده‌های ورودی و خروجی از طرف کاربران.

ویژگی‌های زبان برنامه‌ نویسی r

ویژگی‌های متعدد زبان برنامه‌ نویسی r باعث شده تا خیلی از کاربران، برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان به دنبال استفاده هر چه بیشتر از این زبان باشن. این ویژگی‌ها عبارت‌اند از:

زبان متن‌باز

زبان r، یک زبان برنامه‌ نویسی متن‌باز هست. یعنی همه کاربران می‌تونن بدون نیاز به لایسنس یا پرداخت هزینه با r کار کنن. همچنین شما می‌تونین با سفارشی‌سازی بسته‌های این زبان، توسعه برنامه‌های جدید و حل مسائل و چالش‌های موجود، به دنبال توسعه این زبان باشین.

پشتیبانی ویژه برای آماده‌سازی داده

زبان r، پشتیبانی مناسبی از آماده‌سازی داده‌ها می‌کنه. بسته‌هایی مثل dplyr، readr، می‌تونن داده‌های شلوغ و به‌هم‌ریخته رو به یک فرم ساختاریافته تبدیل کنن.

ابزارهای ترسیمی و گرافیکی مناسب

زبان برنامه‌ نویسی r باعث تسهیل ترسیم و استفاده از ابزارهای گرافیکی می‌شه. کتابخانه‌های معروفی مثل ggplot2 و plothy باعث جذاب‌تر شدن و بالارفتن کیفیت بصری گراف‌ها می شن که باعث مجزا شدن r نسبت به سایر زبان‌های برنامه‌نویسی می‌شه.

سازگاری بالا

زبان r سازگاری بسیار زیادی داره و امکان استفاده از اون با زبان‌های برنامه‌نویسی دیگه مثل C، C++، جاوا و پایتون وجود داره. همچنین امکان یکپارچه‌سازی این برنامه با فناوری‌های دیگه مثل هادوپ و سیستم‌های مدیریت پایگاه داده وجود داره.

مستقل بودن از پلتفرم

زبان r، یک زبان مستقل از پلتفرم هست. این زبان، یک زبان برنامه‌ نویسی چند پلتفرمی هست یعنی می‌شه این زبان رو به‌سادگی با ویندوز، لینوکس و مک اجرا کرد.

ارائه گزارش‌های چشمگیر

با وجود بسته‌های کارایی مثل شاینی و مک داون، گزارش دهی نتایج یک تحلیل با زبان r، بسیار ساده هست. شما می‌تونین گزارش‌های خودتون رو با داده‌ها، نمودارها و اسکریپت‌های r ارائه کنین. حتی شما می‌تونین برنامه‌های تعاملی تحت وب رو ایجاد کنین تا کاربر تجربه بهتری از مشاهده داده‌ها و نتایج داشته باشه.

عملیات یادگیری ماشین

زبان برنامه‌ نویسی r امکانات مختلفی رو برای عملیات یادگیری ماشین مثل طبقه‌بندی، رگرسیون و ارائه ویژگی‌های متعدد برای توسعه شبکه‌های عصبی مصنوعی ارائه می‌کنه.

شاخص بودن r در حوزه آمار

زبان r، یکی از شاخص‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی از حیث امکان استفاده از قابلیت‌های آماری مختلف محسوب می‌شه. به همین دلیل r، نسبت به زبان‌های دیگه، برتری محسوسی در توسعه ابزارهای آماری داره.

رشد پیوسته

زبان برنامه‌ نویسی r یک زبان در حال تکامل هست. این فناوری بیش از قبل مورد توجه قرار گرفته و هر زمانی که ویژگی و قابلیت تازه‌ای به اون اضافه بشه، نسخه به‌روز شده این زبان به بازار عرضه می‌شه. این زبان سریع‌تر از هر زبان علمی دیگه‌ای در حال رشد هست. این زبان بعد از SQL، پرکاربردترین زبان علم داده محسوب می‌شه. این زبان توسط %70 داده کاوها استفاده می‌شه.

جامعه پویا

زبان برنامه‌ نویسی r دارای جامعه کاربری پویا و علاقه‌مند به مباحث مختلف در مورد این زبان هست و کاربران و متخصصان، منابع ارزشمندی رو در اختیار همدیگه قرار می‌دن و به سؤالات کاربران دیگه جواب می‌دن.

کاربرد زیاد در صنایع مختلف

صنایعی مثل امور مالی، سلامت، داروسازی و بازاریابی از زبان r برای تحلیل و مدل‌سازی داده استفاده می کنن. همچنین r در پژوهش‌های دانشگاهی، به یکی از ابزارهای مهم در حوزه‌هایی مثل زیست، روانشناسی و اقتصاد تبدیل شده.

رتبه بالا در بین زبان‌های مختلف

بر اساس گزارش PYPL، زبان r در رتبه هفتم در بین زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف قرار داره. همچنین زبان r در رتبه اول جستجوی گوگل از نظر زبان مناسب برای نرم‌افزار تحلیلی پیشرفته قرار داره. این زبان دارای بیش از 3 میلیون کاربر در سراسر جهان هست و جامعه بزرگی از کاربران این زبان تشکیل شده. 

معایب زبان r

زبان برنامه‌ نویسی r مثل هر زبان دیگه‌ای دارای معایبی هست که در این قسمت به اونها اشاره می‌کنیم.

کنترل و مدیریت داده

در زبان r، حافظه فیزیکی، اشیا رو ذخیره می‌کنه که این موضوع، برخلاف زبان‌های دیگه مثل پایتون صورت می‌گیره. علاوه براین، r از حافظه در مقایسه با زبان پایتون استفاده می‌کنه. همچنین، کل داده‌ها در r باید در یک محل یعنی حافظه قرار داشته باشه. بنابراین، این حالت چندان برای کلان داده مطلوب نیست. با وجود این، امکان حل این مسئله با استفاده از بسته‌های مدیریت داده و یکپارچه‌سازی با هادوپ وجود داره.

مسئله امنیت مبنایی

R فاقد امنیت مبنایی هست. این ویژگی، یکی از قابلیت‌های اصلی بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی مثل پایتون است. به همین دلیل، زبان R محدودیت‌های زیادی به خاطر عدم امکان استفاده در یک برنامه تحت وب داره.

پیچیده بودن r

R یک زبان ساده برای یادگیری نیست. این زبان منحنی یادگیری نسبتاً پیچیده‌ای داره. برای همین، کاربرانی که از قبل، تجربه برنامه‌نویسی ندارن، ممکنه یادگیری r براشون سخت باشه.

سرعت کم

بسته‌های r و زبان برنامه‌ نویسی r سرعت بسیار کمتری نسبت به زبان‌های دیگه مثل متلب یا پایتون دارن.

استفاده از زبان r در پلتفرم‌های مطرح جهان

زبان برنامه‌ نویسی r در بین میلیون‌ها نفر از متخصصان آمار و دانشمندان علوم داده در سراسر جهان، از محبوبیت زیادی برخورداره. برای این‌که بدونین زبان r چه کاربردی در معروف‌ترین پلتفرم‌های جهان داشته، به نمونه‌های زیر توجه کنین.

1. فیسبوک از r برای تغییر وضعیت و گراف شبکه اجتماعی خودش استفاده می‌کنه.
2. شرکت فورد موتور از r برای تحلیل آماری و کمک به کارشناسان برای تصمیم‌گیری داده محور استفاده می‌کنه.
3. گوگل از r برای تعیین بازگشت سرمایه کارزارهای تبلیغاتی، پیش‌بینی فعالیت‌های اقتصادی و تأثیرگذاری هر چه بیشتر تبلیغات آنلاین بهره می‌بره.
4. موتور توصیه گر معروف فوراسکوئر از r به‌عنوان یکی از عناصر کلیدی خودش استفاده می‌کنه.
5. زبان برنامه‌ نویسی r نقش مؤثری به‌عنوان یک موتور آماری در ماکروسافت در فریم ورک Azure ML و برای سرویس بازی‌سازی ایکس باکس داره.
6. توییتر یک ابزار مدل‌سازی آماری مبتنی بر r در جعبه‌ابزار علم داده خودش داره.
7. ANZ به‌عنوان چهارمین بانک استرالیا، از زبان برنامه‌ نویسی r برای تحلیل ریسک اعتباری استفاده می‌کنه.

کلام پایانی

زبان برنامه‌ نویسی r در طی چندین سال گذشته، به ابزاری قدرتمند برای تحلیل آماری، تصویرسازی داده‌ها و یادگیری ماشین تبدیل شده. تطبیق‌پذیری، بسته‌ها و پکیج‌های پرکاربرد و حضور در جمع جامعه‌ای فعال که در اون، برنامه‌نویس‌ها و توسعه‌دهندگان مجربی حضور دارن، باعث شده تا این زبان به گزینه ایده آلی برای محققان، تحلیل گران و دانشمندان علوم داده که به دنبال استخراج ارزشمندترین اطلاعات از داده‌های پیچیده هستند، تبدیل بشه. با وجود چالش‌های زیاد در ارتباط با یادگیری و بهینه‌سازی عملکرد این زبان، همچنان زبان r ظرفیت مطلوبی برای انجام تحلیل‌های پیشرفته و پژوهش‌های گسترده داره و قابلیت تصمیم‌گیری داده محور اون باعث می‌شه تا این زبان کاربرد زیادی در صنایع و در بین شرکت‌های مختلف پیدا کنه.