Programmation avec R

Programming, Statistics, Data Analysis · course

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Programmation avec R

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Mr. Yousri Henchiri Email: [email protected] 31 octobre 2021

Yousri HENCHIRI

Table des matières

1 Introduction à R

1.1 Présentation de R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Installation de R et RStudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 1.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Logiciel R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3 RStudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4 Packages R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Yousri HENCHIRI

1.1 Présentation de R

Qu’est-ce que R ?

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Introduction à R

(cid:17) Un environnement et un langage de programmation pour effectuer des calculs statistiques et

créer des graphiques.

(cid:17) Un logiciel libre : logiciel gratuit, distribué avec son code source, il peut être étudié, modifié

et partagé librement.

(cid:17) Un logiciel formé des composantes suivantes :

(cid:226) R de base (fonctions statistiques et graphiques standards). (cid:226) Extensions appelées packages (collections de nouvelles fonctions créées par des utilisa-

teurs).

Que fait-on avec R ?

Typiquement, on utilise d’abord R pour faire de l’analyse statistique de données. On réalise

donc en R les tâches suivantes :

(cid:17) Manipuler des données.

(cid:17) Appeler des fonctions préexistantes de calculs statistiques (estimation de statistiques, ajus-

tement de modèle, etc).

(cid:17) Produire des graphiques.

(cid:17) Rédiger des rapports d’analyse de données.

Lorsqu’on a besoin d’aller plus loin

Plusieurs utilisateurs de R doivent un jour développer leurs propres fonctions de calcul statis-

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tique. On peut devenir un développeur lorsque :

(cid:17) On a besoin de faire la même analyse à plusieurs reprises (automatiser des calculs).

(cid:17) On souhaite améliorer les implantations existantes d’une méthode de calcul.

(cid:17) On cherche à développer de nouvelles méthodes de calcul.

On passe d’utilisateur de R à développeur R souvent sans même s’en rendre compte.

Forces de R

(cid:17) Logiciel libre : a l’avantage d’être gratuit et de favoriser la recherche reproductible.

(cid:17) Langage interprété : langage plus proche de notre langage que du langage machine, donc

plus simple et direct que, par exemple, C ou C++.

(cid:17) Partage et réutilisation de code facilité grâce au système des packages et au CRAN. commu-

nauté active de développeurs et d’utilisateurs :

(cid:226) R évolue vite, ses bogues sont identifiés et corrigés rapidement. (cid:226) il y a beaucoup d’information concernant la programmation en R sur internet. (cid:226) le nombre de packages R est toujours grandissant, ainsi de nouvelles fonctionnalités sont

fréquemment ajoutées à R.

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Limites de R

Les caractéristiques de R sont particulièrement adaptées au monde de la recherche et de l’ensei- gnement. Il est donc très utilisé dans les universités. Par contre, il comporte les limites suivantes :

(cid:17) Logiciel libre : certaines organisations préfèrent utiliser un logiciel commercial.

(cid:17) Langage interprété : R est parfois lent pour réaliser certains calculs.

(cid:17) Gestion de la mémoire : le R de base est plus ou moins adapté à la manipulation de données volumineuses (mais de plus en plus de packages sont créés pour contrer ce problème).

Logiciel libre versus commercial

Certains préfèrent utiliser un logiciel commercial car :

(cid:17) Un logiciel libre n’offre aucune garantie officielle quant à la validité de ses résultats.

(cid:17) Un logiciel libre n’offre pas de soutien technique.

1.2

Installation de R et RStudio

1.2.1

Introduction

Système d’exploitation

Cette fiche explique les étapes générales d’installation de R (cid:120) et RSutdio (cid:120) pour tous les

systèmes d’exploitation :

(cid:17) Windows.

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(cid:17) macOS (représentant ici également ses prédécesseurs Mac OS X et OS X).

(cid:17) Linux (ou Unix).

Quelques explications plus détaillées sont parfois fournies pour un système d’exploitation spécifique (en particulier Windows). La documentation officielle du R core concernant l’installation de la plus récente version de R est disponible ici : https://cran.r-project.org/doc/manuals/r-release/R- admin.html (cid:120)

Nécessaire au développement de packages R

Afin de développer des packages R, quelques outils supplémentaires au logiciel R sont néces-

saires, notamment un compilateur C/C++.

(cid:17) Sous Windows, tous les outils requis sont réunis dans les Rtools (cid:120), qui sont gratuitement

distribués sur internet.

(cid:17) Sous macOS, il faut avoir les Xcode command line tools (cid:120) disponibles gratuitement, s’ils ne

sont pas déjà installés.

(cid:17) Sous Linux, il faut s’assurer d’avoir installé R accompagné des ses « development tools »

(r-base-dev).

LaTeX

Pour compiler des documents R Markdown vers un format PDF, une installation de LaTeX est requise. De plus, une des commandes R pour le développement de packages (R CMD check) a besoin d’un compilateur LaTeX pour tester la création de la documentation en format PDF. Ainsi, plusieurs utilisateurs de R auront besoin de LaTeX.

Voici quelques suggestions de compilateurs LaTeX gratuits :

(cid:17) MiKTeX (cid:120). (cid:17) MacTeX (cid:120) (macOS seulement).

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(cid:17) TinyTeX (cid:120), installable à partir de R grâce au package R tinytex (cid:120) (pensé spécifiquement pour les utilisateurs de R, peut-être moins intéressant pour ceux qui utilisent aussi LaTeX en dehors de R).

Notez que les systèmes Linux viennent habituellement par défaut avec une distribution de LaTeX.

1.2.2 Logiciel R

Si, lors de l’installation de RStudio, R est déjà présent sur l’ordinateur, son emplacement devrait être détecté automatiquement par RStudio. Il est donc préférable de débuter par l’installation de R.

Installation Suivez d’abord ces étapes :

(cid:17) allez sur le site https://www.r-project.org/ (cid:120). (cid:17) cliquez sur « CRAN » dans le menu à gauche.

(cid:17) sélectionnez le site miroir du CRAN le plus près de chez vous.

(cid:17) dans la case intitulée « Download and Install R », cliquez sur le lien correspondant à votre

système d’exploitation.

Sous Windows ou macOS, il suffit de télécharger un installateur et de double-cliquer sur le fichier pour démarrer l’installation. Sous Linux, les instructions varient en fonction de la distri- bution utilisée. Vous pouvez procéder à l’installation de R en suivant les instructions décrites sur cette page web : http://basicgroundwork.blogspot.ca/2015/05/install-r-in-ubuntu-1404.html (cid:120)

1.2.3 RStudio

Installation Vous pouvez télécharger gratuitement la version la plus à jour de RStudio à partir du site web :https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/ (cid:120)

Le fichier d’installation correspondant à votre système d’exploitation vous sera proposé (vers le milieu de la page). Vous pouvez aussi trouver le bon fichier dans le tableau intitulé « All Installers ».

1.2.4 Packages R

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Installation

À partir du CRAN Le CRAN (cid:120) est le dépôt informatique de packages R géré par le R core team. C’est là que la

majorité des packages R sont rendus disponibles publiquement.

Pour installer un package à partir d’un des miroirs du CRAN, il suffit de :

(cid:17) s’assurer d’être connecté à internet.

(cid:17) démarrer une session R et lancer la commande suivante en R :

install.packages(’nomPkg’)

En RStudio, la commande install.packages peut être lancée par le bouton « Install » de la

sous-fenêtre « Packages », en sélectionnant les options appropriées.

À partir d’un dépôt informatique autre que le CRAN En plus du CRAN, des packages R sont partagés à d’autres endroits sur le web, notamment

sur :

(cid:17) Le dépôt informatique de packages en bio-informatique Bioconductor (cid:120),

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(cid:17) Un service web d’hébergement et de gestion de versions tel que GitHub (cid:120), GitLab (cid:120) ou

BitBucket (cid:120).

Le package remotes (cid:120) offre des fonctions pour télécharger et installer directement à partir de ces sites (p. ex. fonctions install_bioc (cid:120), install_github (cid:120), install_gitlab (cid:120) et install_bitbucket (cid:120)).

À partir d’un fichier local Pour installer un package à partir d’un fichier local, il faut plutôt lancer la commande suivante

en R :

install.packages("cheminAcces/nomPkg_NoVersion.zip", repos = NULL)

Dans cet exemple, l’extension du fichier doit être adaptée selon le système d’exploitation utilisé. L’extension .zip est celle d’un package pour Windows, .tgz est l’extension d’un package pour macOS et .tar.gz est l’extension d’un package source, qui est aussi la version requise avec Linux.

Emplacement des packages installés Le répertoire dans lequel les packages R sont installés par défaut est identifié dans le premier

élément du vecteur retourné par la commande R suivante :

.libPaths()

Les autres éléments de ce vecteur sont d’autres répertoires dans lesquels R peut accéder à des

installations de packages.

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