R~語言的歷史背景發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

歡迎走入R語言世界！謝益輝、鄭冰2008年12月13日R語言的概述R語言的背景R語言的發(fā)展R語言的運用R語言的概述R語言的背景R語言的發(fā)展R語言的運用R語言的概述R是一門用于統(tǒng)計計算和作圖的語言，受S語言和Scheme語言影響發(fā)展而來。R語言最初由新西蘭奧克蘭大學(xué)統(tǒng)計系的RobertGentleman和RossIhaka合作編寫。R語言的概述R語言的背景R語言的發(fā)展R語言的運用R語言的概述R語言具有免費、開源及統(tǒng)計模塊齊全的特征，已被國外大量學(xué)術(shù)和科研機構(gòu)采用，其應(yīng)用范圍涵蓋了數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、計量經(jīng)濟學(xué)、實證金融學(xué)、統(tǒng)計遺傳學(xué)、自然語言處理、心理計量學(xué)和空間統(tǒng)計學(xué)諸多領(lǐng)域。R語言的概述R語言的背景R語言的發(fā)展R語言的運用R語言的概述R語言的背景R語言的概述R語言的發(fā)展R語言的運用自由的GNUGNU是一套完全由自由軟件構(gòu)成的計算機操作系統(tǒng).其名稱是“GNU’sNotUnix’'的遞歸縮寫。GNU由RichardStallman發(fā)起，后來在“GNU計劃”下開發(fā)，目前已經(jīng)包含大量的自由軟件。R語言的背景R語言的概述R語言的發(fā)展R語言的運用自由的GNUR語言的背景R語言的概述R語言的發(fā)展R語言的運用自由的GNU“自由”：①以任何目的運行此程序的自由；②以學(xué)習(xí)程序工作機理為目的，對程序進行修改的自由；③再發(fā)行復(fù)制件的自由；④改進此程序，并公開發(fā)布改進的自由；R語言的背景R語言的概述R語言的發(fā)展R語言的運用自由的GNU對統(tǒng)計的意義：能夠?qū)ΜF(xiàn)實生活中復(fù)雜的數(shù)據(jù)一步步的去處理，并且隨時以數(shù)值或圖形的形式觀察中間結(jié)果，以便我們決定下一步分析應(yīng)該朝怎樣的方向進行。R語言的背景R語言的概述R語言的發(fā)展R語言的運用自由的GNU對統(tǒng)計的意義：避免了像商業(yè)軟件在固定的分析過程中存在的問題①無法得到取截尾均值作為統(tǒng)計量②統(tǒng)計分析方法的歸類不清R語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用自由的的GNU對統(tǒng)計計的意意義：：避免了了像商商業(yè)軟軟件一一樣源源代碼碼不被被公開開，其其中的的具體體程序序過程程只有有內(nèi)部部人員員清楚楚，用用戶對對此毫毫不知知情。。用戶可可以得得知其其中的的計算算會暗暗含著著何種種漏洞洞或錯錯誤。。Excel為例例，有有時能能計算算出負負的方方差，，有時時能產(chǎn)產(chǎn)生有有嚴重重缺陷陷的隨隨機數(shù)數(shù)等等等。R語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用自由的的GNU總之：：一是可可自由由計算算任何何想計計算的的統(tǒng)計計量（（包括括圖形形）；；二是保保證用用戶能能夠使使用正正確的的計算算機程程序，，或換換句話話說，，保證證用戶戶清楚楚他們們利用用計算算機究究竟在在做什什么。。如果果用戶戶被剝剝奪了了這種種自由由，那那么統(tǒng)統(tǒng)計分分析工工作的的效率率和信信度都都將大大打折折扣。。R語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用S語言言的榮榮耀R’fatherR語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用S語言言的榮榮耀棕皮書書：RichardA.BeckerandJohnM.Chambers(1984),S.AnInteractiveEnvironmentforDataAnalysisandGraphics,''Monterey:WadsworthandBrooks/Cole.藍皮書書：RichardA.Becker,JohnM.ChambersandAllanR.Wilks(1988),``TheNewSLanguage''London:ChapmanHall.白皮書書：JohnM.ChambersandTrevorJ.Hastie(1992),``StatisticalModelsinS''London:Chapman\&Hall.這這本本書中中開始始介紹紹S3，即即第3代S綠皮書書：JohnM.Chambers(1998),``ProgrammingwithData,''NewYork:Springer,ISBN0-387-98503-4這這本本書介介紹了了S4，即即第4代S。R’fatherR語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用Scheme語語言的的榮耀耀Scheme語語言是是LISP語言言的一一個方方言(或說說成變變種)，與與其他他lisp不同同的是是scheme是可可以編編譯成成機器器碼的的。它誕生生于1975年年的MIT，對對于這這個有有近三三十年年歷史史的編編程語語言來來說，，在國國外廣廣泛運運用，，就像像國內(nèi)內(nèi)的C++，Java，，C那那樣受受到商商業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域的的青睞睞。R’motherR語言言的背背景R語言言的概概述R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的運運用Scheme語語言的的榮耀耀Scheme的的一個個主要要特性性是可可以像像操作作數(shù)據(jù)據(jù)一樣樣操作作函數(shù)數(shù)調(diào)用用。Scheme其其的的主要要目的的是訓(xùn)訓(xùn)練人人的機機器化化思維維。以以其簡簡潔的的語言言環(huán)境境和大大量的的腦力力思考考而著著稱。。主要的的Scheme環(huán)境境有：：MITScheme、DrScheme.R’motherR語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的概概述R語言言的背背景R語言言的運運用萌芽誕生嬰兒期成長發(fā)展期現(xiàn)狀

思想火花胚胎時期①②③④⑤⑥R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的概概述R語言言的背背景R語言言的運運用①思想想火花花最早的的時候候，RossIhaka從從一本本書了了解到到了Scheme語語言，，Ross對Scheme非非常感感興趣趣；大大約與與此同同時，，他獲獲得了了一版版新S語言言（見見藍皮皮書））的源源代碼碼，此此時他他注意意到了了Scheme和S語言言二者者之間間的異異同點點。后來Ross開開始準(zhǔn)準(zhǔn)備用用Scheme向別別人演演示詞詞法作作用域域，但但是由由于手手邊沒沒有Scheme的的書，，就用用S來來演示示卻失失敗了了，這這讓他他萌生生了改改進S語言言的想想法。R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的概概述R語言言的背背景R語言言的運運用②萌芽芽相當(dāng)長長一段段時間間之后后，RossIhaka和和RobertGentlemen在奧奧克蘭蘭大學(xué)學(xué)成了了同事事，他他們都都對統(tǒng)統(tǒng)計計計算十十分感感興趣趣，而而且試試圖為為他們們的實實驗室室尋找找一個個更好好的軟軟件。。因為在在商業(yè)業(yè)軟件件中找找不到到他們們想要要的，，這使使Ross想到到當(dāng)初初改進進S語語言的的想法法，于于是他他們決決定自自己開開發(fā)一一種語語言。。R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的概概述R語言言的背背景R語言言的運運用③胚胎胎時期期1993年年，Ross和和Robert將R的部部分二二進制制文件件放到到了卡卡耐基基·梅梅隆大大學(xué)統(tǒng)統(tǒng)計系系的Statlib中，，并在在S語語言的的新聞聞列表表上發(fā)發(fā)布了了一個個公告告。隨后有有些人人開始始下載載使用用并給給他們們反饋饋，其其中以以蘇黎黎世理理工學(xué)學(xué)院的的MartinM最最為突突出。。Martin極極力勸勸說兩兩位原原作者者公布布源代代碼，，讓R成為為自由由軟件件。于于是1995年年6月月R的的源代代碼正正式發(fā)發(fā)布到到了自自由軟軟件協(xié)協(xié)會的的FTP上上。R語言言的發(fā)發(fā)展R語言言的概概述R語言的背背景R語言的運運用④誕生嬰兒兒期隨著開發(fā)的的進行，程程序版本的的歸檔又成成為問題。。維也納工業(yè)業(yè)大學(xué)的KurtHornik承擔(dān)擔(dān)了這份任任務(wù)，在維維也納建立立了R程序序的歸檔，，使得程序序版本的發(fā)發(fā)布變得更更加規(guī)范。。同時在世界界各地也出出現(xiàn)了R程程序的鏡像像（如Statlib等）。。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑤成長發(fā)展展期于是1997年中期期R核心團團隊成立了了,成員包包括：DouglasBates美國威斯斯康辛大學(xué)學(xué)統(tǒng)計系教教授PeterDalgaard丹麥哥哥本哈根大大學(xué)公共衛(wèi)衛(wèi)生所副教教授RobertGentleman美國西西雅圖哈清清森腫瘤研研究中心公公共衛(wèi)生部部計算生物物學(xué)項目帶帶頭人KurtHornik奧地地利維也納納工業(yè)大學(xué)學(xué)統(tǒng)計與數(shù)數(shù)學(xué)系教授授、主席RossIhaka新西蘭蘭奧克蘭大大學(xué)統(tǒng)計系系副教授FriedrichLeisch德德國慕尼黑黑大學(xué)統(tǒng)計計系教授ThomasLumley美國華盛盛頓大學(xué)生生物統(tǒng)計系系副教授MartinMaechler蘇黎黎世理工學(xué)學(xué)院數(shù)學(xué)系系高級研究究員PaulMurrell新新西蘭奧克克蘭大學(xué)統(tǒng)統(tǒng)計系高級級講師HeinerSchwarte原在在德國杜伊伊斯堡·埃埃森大學(xué)（（現(xiàn)已非核核心成員））LukeTierney愛愛荷華大學(xué)學(xué)統(tǒng)計與精精算系教授授R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀1）R源程程序截止到本文文寫作時，，R源程序序已經(jīng)更新新了約70個版本，，目前是2.8.0版，源程程序大小由由1997年的959K增大大到了今天天的大約16M（Window二進制制安裝程序序文件約30M）；；從版本更更新以及文文件大小來來看，R的的發(fā)展速度度的確非常?？?，而且且整個軟件件系統(tǒng)的體體積也保持持著非常小小的優(yōu)勢，，這幾乎是是任何一門門商業(yè)軟件件都無法比比擬的。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀2）郵件列列表現(xiàn)今R的郵郵件列表仍仍然由蘇黎黎世理工學(xué)學(xué)院的MartinMachler提供支持持，這些郵郵件列表分分四大類：：消息發(fā)布布（R-announce））、附加包包（R-help））、幫助（（R-help）和和R程序開開發(fā)（R-devel）。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀3）R核心心團隊2008年年R核心團團隊成員數(shù)數(shù)目增加到到了19位位，成員主主要來自世世界各地的的大學(xué)如牛牛津大學(xué)、、加拿大西西安大略大大學(xué)、意大大利米蘭大大學(xué)等，也也有來自公公司企業(yè)的的成員，如如AT&T實驗室的的SimonUrbanek等。由由于R的擴擴展性非常常強，因此此也吸引了了大量用戶戶編寫自定定義的函數(shù)數(shù)包供更多多人使用，，這些附加加包都可以以從世界各各地的CRAN鏡像像上下載。。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀4）R刊物物R也有其刊刊物“RNews”，創(chuàng)辦辦于2001年，至至今已經(jīng)發(fā)發(fā)行23期期，共發(fā)表表論文205篇。該該刊物主要要介紹R的的最新特征征、CRAN的動態(tài)態(tài)、附加包包的說明短短文、編程程技巧、手手冊和FAQ中沒有有介紹的小小提示以及及R在數(shù)據(jù)據(jù)分析中的的應(yīng)用示例例。自2009年起，““RNews”將將更名為““TheRJournal”。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀5）R書籍籍據(jù)R官方網(wǎng)網(wǎng)站不完全全統(tǒng)計，與與R語言相相關(guān)的出版版書籍已達達68本，，內(nèi)容包括括S語言介介紹、統(tǒng)計計編程、統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)相關(guān)關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)應(yīng)用、統(tǒng)計計模型、數(shù)數(shù)據(jù)分析、、統(tǒng)計圖示示和與R相相關(guān)的其它它軟件應(yīng)用用等。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用⑥現(xiàn)狀6）R會議議從2004年起至今今（2005年除外外），R團團隊每年都都會舉辦一一次useR!會議議，過去已已經(jīng)在奧地地利、美國國和德國舉舉辦了4次次會議，每每年參會人人數(shù)和演講講篇數(shù)都在在增多，例例如最近一一次在德國國多特蒙德德大學(xué)舉辦辦的useR!一共共有超過400人參參加、報告告多達170場左右右。此外，R團團隊每兩年年也會舉辦辦一次DSC會議（（DirectionsinStatisticalComputing）），討論以以R語言為為重心的統(tǒng)統(tǒng)計計算問問題。R語言的發(fā)發(fā)展R語言的概概述R語言的背背景R語言的運運用雖說R語言言誕生于新新西蘭，但但后來服務(wù)務(wù)器架設(shè)到到了奧地利利，而現(xiàn)在在Windows主主程序的維維護者在加加拿大、Windows附加加包的維護護者在德國國、MacOS版版程序的維維護者在美美國、郵件件列表維護護者在瑞士士……這樣一個形形式松散卻卻有著共同同目標(biāo)的群群體，十年年來以志愿愿者的身份份堅持不懈懈推動著R語言的發(fā)發(fā)展；眾多多統(tǒng)計學(xué)或或者相關(guān)領(lǐng)領(lǐng)域的程序序員也紛紛紛貢獻自己己的力量，，將大量統(tǒng)統(tǒng)計方法以以附加包的的形式發(fā)布布出來，使使其他不擅擅長編程的的用戶也可可以以最快快的速度用用上最新的的統(tǒng)計方法法，