R, istatistiksel hesaplama ve grafikler için geliştirilmiş bir programlama dili ve yazılım ortamıdır. GNU projesi kapsamında oluşturulan R, Bell Laboratuvarları’nda John Chambers ve çalışma arkadaşları tarafından geliştirilen S diline benzer bir yapıya sahiptir. Doğrusal ve doğrusal olmayan modelleme, istatistiksel testler, zaman serisi analizi, sınıflandırma ve kümeleme gibi çok çeşitli istatistiksel ve grafiksel teknikleri destekler. Açık kaynak kodlu bir yazılım olan R, veri işleme, hesaplama ve grafiksel gösterim işlevlerini entegre biçimde sunar ve farklı işletim sistemlerinde çalışabilir.

Tarihçe

R programlama dili, Bell Laboratuvarları’nda geliştirilen S dilinden türetilmiştir. S dili, açık kaynak kodlu olmayan bir istatistik yazılımı olarak tasarlanmıştır. Bu yapının yeni analiz yöntemlerine uyum sağlamada yetersiz kalması üzerine Ross Ihaka ve Robert Gentleman tarafından açık kaynak kodlu bir sistem olarak R dili geliştirilmiştir. R, S-PLUS adlı ücretli sürümün bir alternatifi olarak ortaya çıkmış ve ücretsiz olarak yayımlanmıştır. İsmini geliştiricilerinin isimlerinin baş harflerinden alan R, Yeni Zelanda’da altı yıllık bir çalışma sonucunda tamamlanmıştır.

R dili, açık kaynak kodlu yapısı sayesinde araştırmacıların algoritmalara erişmesine ve bunları kendi amaçlarına göre düzenlemesine olanak tanımıştır. Gelişim süreci günümüzde R Core Team tarafından sürdürülmektedir. 1960’lı yıllarda yazılımların ücretsiz olarak paylaşılması geleneği, 1960’ların sonlarında programların ayrı satılmaya başlanmasıyla sona ermiş, R dili ise bu özgür yazılım anlayışını yeniden canlandırmıştır. Günümüzde R, birçok uluslararası kurumda kullanılmaktadır.

Dilin Temel Özellikleri

R, istatistiksel analiz ve grafiksel işlemler için tasarlanmış açık kaynak kodlu bir programlama dilidir. Veri işleme, hesaplama ve görselleştirme işlevlerini entegre biçimde sunar. Windows, Linux, MacOS ve Unix işletim sistemlerinde çalışabilir. Kullanıcılar, yeni fonksiyonlar tanımlayarak sistemi genişletebilir ve C, C++ ile Fortran dilleriyle bütünleşik biçimde çalışabilir.

R, koşullar, döngüler, kullanıcı tanımlı fonksiyonlar ve giriş-çıkış işlemleri içeren bir programlama yapısına sahiptir. Kullanıcılar, fonksiyonları düzenleyebilir, yeni fonksiyonlar oluşturabilir ve bunları kütüphaneye kaydedebilir. Dilin açık kaynak kodlu yapısı, algoritmalara erişim ve uyarlama olanağı sağlar. R, Basic, Fortran ve C dilleriyle benzerlik gösterse de sözdizimi bakımından daha esnek bir yapıya sahiptir. Program, çeşitli analiz alanlarına yönelik çok sayıda paket içerir ve komut satırı veya kayıtlı dosyalar aracılığıyla çalıştırılabilir.

R Ortamı

R ortamı, veri işleme, hesaplama ve grafiksel görüntüleme için entegre bir yapıya sahiptir. Veri depolama birimleri, diziler üzerinde işlem yapmayı sağlayan operatörler, analiz araçları ve görsel çıktılar bu ortamda birlikte bulunur. Ortamda koşullar, döngüler, kullanıcı tanımlı fonksiyonlar ve giriş-çıkış işlemleri yer alır. Kullanıcılar, kendi fonksiyonlarını tanımlayarak sisteme yeni işlevler ekleyebilir.

S dilinin R uyarlamasıyla oluşturulan yapı, algoritmaların incelenmesine ve düzenlenmesine imkân tanır. C, C++ ve Fortran dillerinde yazılmış kodlar, R ortamında çalışma zamanında çağrılabilir. R’nin tüm paketleri yardım dosyalarıyla birlikte gelir. Bu yapı, kullanıcıların sistemin işleyişini anlamasını ve fonksiyonları doğru biçimde uygulamasını sağlar. R ortamı açık kaynak kodlu yapısıyla sürekli geliştirilmeye elverişlidir ve Mac, Windows ve Linux sistemlerinde çalışabilir.

Temel Operatörler ve Kullanımı

R dili, matematiksel ve mantıksal işlemler için çeşitli operatörler içerir. Toplama “+”, çıkarma “-”, çarpma “*”, bölme “/”, kuvvet alma “^” veya “**”, mod alma “%%” operatörleriyle yapılır. Değişken atama “<-” veya “=” operatörleriyle gerçekleştirilir. Karakter verileri tırnak içinde, sayısal veriler ise doğrudan atanır. Veri türleri class() fonksiyonuyla belirlenebilir.

R’de tek boyutlu veri kümeleri vektör olarak tanımlanır ve c() fonksiyonu ile oluşturulur. Vektörler sayısal, karakter veya mantıksal veriler içerebilir. İndeksleme köşeli parantez “[]” ile yapılır. sum(), mean(), var(), sd() gibi fonksiyonlar temel hesaplamalarda kullanılır.

Veri Yapıları

R’de temel veri yapıları vektör, matris, liste ve veri çerçevesidir. Vektörler, aynı türden elemanlardan oluşan tek boyutlu dizilerdir. Matrisler, iki boyutlu sayısal veri yapılarıdır. Listeler, farklı türde verileri bir arada tutabilir. Veri çerçeveleri, satır ve sütunlardan oluşan tablo biçimindeki yapılardır ve istatistiksel veri analizlerinde kullanılır. Bu yapılar, R’de veri depolama, erişim ve analiz süreçlerinin temelini oluşturur.

Temel İstatistiksel İşlemler

R dili, istatistiksel analizlerde yaygın kullanılan birçok fonksiyonu içerir. max(x), min(x), sum(x), mean(x), median(x), range(x), sd(x), var(x), mad(x) ve cor(x,y) gibi fonksiyonlar verilerin temel istatistiksel özelliklerini hesaplamak için kullanılır. Ayrıca cumsum(), cumprod(), cummax() ve cummin() fonksiyonları, birikimli işlemler için kullanılmaktadır.

Grafiksel Olanaklar

R programlama dili, veri görselleştirme için gelişmiş grafik özellikleri sunar. Kullanıcılar, histogram, dağılım grafiği, kutu grafiği ve zaman serisi grafikleri oluşturabilir. Grafiklerde eksen etiketleri, renkler ve şekiller kullanıcı tarafından düzenlenebilir. Program, yayın kalitesinde grafik üretimine imkân tanır ve farklı paketlerle genişletilebilir.

Diğer İstatistiksel Paketlerle Karşılaştırma

R, Minitab ve SPSS gibi istatistiksel yazılımlarla karşılaştırıldığında açık kaynaklı, ücretsiz ve genişletilebilir bir yapıdadır. Güçlü bir programlama dili olması, kullanıcıların kendi istatistiksel paketlerini oluşturabilmesi ve açık kaynak kodlu yapısı temel üstünlükleridir. R, farklı programlardan veri alabilir, fonksiyonel programlama diline sahiptir ve çok sayıda istatistiksel analiz türünü destekler. Minitab ve SPSS ile yapılan karşılaştırmalarda, R’nin grafiksel teknikler, parametrik ve parametrik olmayan testler, regresyon ve varyans analizleri gibi alanlarda kapsamlı işlevler sunduğu görülmektedir.

Kullanım Alanları

R programlama dili, istatistik, veri bilimi, ekonomi, biyoinformatik ve tarım gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Veri analizi, modelleme, istatistiksel testler ve grafiksel sunumlar R ortamında gerçekleştirilmektedir. Programın açık kaynaklı yapısı, araştırmacıların kendi analizlerini geliştirmesine ve paylaşmasına imkân tanır. R, akademik çalışmalar ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılan bir istatistiksel analiz aracıdır.