R語言的數(shù)據(jù)可視化學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)

鄧雪蓮 居家奇 楊銀住

【摘要】 ? ?在互聯(lián)網(wǎng)普及，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等廣泛應(yīng)用的時(shí)代;R隨之興起，掀起了R 語言學(xué)習(xí)的熱潮。本文將從R語言的發(fā)展現(xiàn)狀、R 語言的優(yōu)越性、R 語言與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)三個(gè)方面來論述R 語言的數(shù)據(jù)可視化學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)的必要性和迫切性。

【關(guān)鍵詞】 ? ?R語言 ? ?大數(shù)據(jù) ? ?網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái) ? ?數(shù)據(jù)可視化

引言：

互聯(lián)網(wǎng)背景下，教育與新媒體技術(shù)結(jié)合使得學(xué)習(xí)資源共享智能化和多元化、學(xué)習(xí)方式多樣化，從各虛擬平臺(tái)獲取信息、數(shù)據(jù)分析、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題成為青少年中潮流的學(xué)習(xí)方式。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)R 語言的學(xué)習(xí)僅僅限于課堂老師講解和代碼演示[5]，缺少網(wǎng)絡(luò)資源共享學(xué)習(xí)平臺(tái)，R 語言的學(xué)習(xí)熱與其單一的教學(xué)方式、資源的匱乏相矛盾。

一、R語言的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 R語言的發(fā)展概述

R語言源于S語言，其為S語言的一個(gè)分支，由Math Soft公司完善，初始應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)學(xué)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理、數(shù)組運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)分析、統(tǒng)計(jì)制圖等方面。在近十年來，伴隨信息化技術(shù)的發(fā)展，R語言飛速發(fā)展。在國外，R語言不止運(yùn)用于統(tǒng)計(jì)學(xué)，在科研、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等方面運(yùn)用廣泛。

R語言在國際性的電子技術(shù)與信息工程協(xié)會(huì)IEEE中的排名一直穩(wěn)居前十，于2019年Hadley Wickham獲得了COPSS獎(jiǎng)，使得R語言在人工智能、大數(shù)據(jù)的浪潮中變得更加的火熱。

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在我國將近三十萬人左右在學(xué)習(xí)R語言，但是相對(duì)于國外來說R語言在國內(nèi)無相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，運(yùn)用也相對(duì)落后。

1.2 R語言的應(yīng)用領(lǐng)域

時(shí)勢讓R在浪潮中閃耀光芒，盡情展示它的優(yōu)勢，R的今天與大數(shù)據(jù)時(shí)代息息相關(guān)。R語言的簡單易學(xué)、語法自由、完全面向?qū)ο笄颐杂傻暮瘮?shù)式語言以及其免費(fèi)、開源等眾多優(yōu)點(diǎn);使其在互聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)計(jì)分析、金融風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)據(jù)挖掘、生物信息、地球物理、生物制藥、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)學(xué)建模、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1]。

現(xiàn)今，信息紛繁雜亂，難辨正誤。獲取信息非常之便捷，但是想要快速地提取出真正符合自己需求的信息難度不可小覷。R在互聯(lián)網(wǎng)中能夠讓你快速地抓取信息、提取關(guān)鍵詞、分析結(jié)果、得出結(jié)論，極大地減少的人的工作時(shí)間、節(jié)約人力資源及成本。因此，互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營中常使用R進(jìn)行優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的篩選、數(shù)據(jù)監(jiān)控、挖掘用戶感興趣的話題使得其運(yùn)營充滿活力與新意。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生活息息相關(guān)，其相關(guān)的熱度位居高處。R在統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)可視化方面長袖善舞，使得它在這個(gè)以數(shù)據(jù)說話的經(jīng)濟(jì)學(xué)中站穩(wěn)了腳跟。各大金融機(jī)構(gòu)、工商企業(yè)、政府經(jīng)濟(jì)管理部門等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析、預(yù)測、規(guī)劃和管理工作時(shí)，從數(shù)據(jù)挖掘、提取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)到風(fēng)險(xiǎn)分析，我們都能看到R忙碌的身影。

集免費(fèi)、開源于一身的R在國外眾多高校中與生物信息、環(huán)境科學(xué)、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)建模等學(xué)科相結(jié)合處理大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)并構(gòu)建相關(guān)的自主評(píng)測系統(tǒng)[2]，讓他們更加專注于學(xué)科本身，極大地推動(dòng)了科學(xué)教育領(lǐng)域的發(fā)展。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域人們將R的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用在脊髓損傷康復(fù)中，使得脊髓損傷康復(fù)數(shù)據(jù)多維度的分析和展示進(jìn)行得快速、直觀、高效。其在骨髓康復(fù)醫(yī)療日常工作中起到加深信息理解、促進(jìn)醫(yī)患溝通和輔助臨床決策中起到非常重要的作用[3]。除此之外，R與Meta分析結(jié)合還運(yùn)用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域。

1.3 R語言的優(yōu)勢

縱觀R的發(fā)展歷史，統(tǒng)計(jì)學(xué)中數(shù)據(jù)處理分析的難題賦予R鮮活的生命力，它擁有獨(dú)特的優(yōu)勢。我們將從繪圖、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、語言、操作這幾個(gè)方面來闡述R為何能夠在特定領(lǐng)域大展身手。

在繪圖方面，廣泛的繪圖技術(shù)和數(shù)據(jù)可視化、高質(zhì)量的動(dòng)態(tài)、互動(dòng)、矢量數(shù)據(jù)圖像的繪制以及復(fù)雜圖像的組合繪制、高級(jí)圖像的繪制是R為用戶所提供的優(yōu)越條件[1]。在繪圖方面與MATLAB、SPSS、SAS相比，R具有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

在數(shù)據(jù)處理方面，R具有靈活的數(shù)據(jù)操作環(huán)境，橫向、縱向的數(shù)據(jù)變換十分的便捷。除此之外，在R中還可使用正則表達(dá)式對(duì)字符串進(jìn)行批量操作且對(duì)大數(shù)據(jù)表的操作也十分迅速。

R源于統(tǒng)計(jì)學(xué)，集3400多個(gè)前沿算法和6000多個(gè)擴(kuò)展包于一身的R在統(tǒng)計(jì)分析方面長袖善舞。R不僅領(lǐng)有雄厚的統(tǒng)計(jì)分析功能，而且在分類、聚類、統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)、時(shí)間序列等方面也十分擅長。

靈活自由與可操作性高是其語言方面的特點(diǎn)，便捷和優(yōu)異的擴(kuò)展性是其語言方面的特色。 比如其可以通過Oracle、DB2、MySQL等相應(yīng)的接口連接數(shù)據(jù)庫、與Python、Java、C++等語言相互調(diào)用，像Google、Twitter、Weibo等提供了API接口均可調(diào)用，甚至像Oracle R Enterprise、R add-on for Teradata、Sybase RAP等對(duì)其進(jìn)行直接地商業(yè)應(yīng)用。

R的操作簡單靈活，使得其位于國外學(xué)術(shù)界數(shù)據(jù)處理的前沿。

二、R語言的發(fā)展前景

近年來，Revolution Analytics公司的R Hadoop產(chǎn)品讓R可以直接調(diào)用Hadoop集群資源，RStudio公司的RStudio產(chǎn)品打開了一扇編輯軟件的新的大門，R MySQL、R Oracle、R JDBC讓R與數(shù)據(jù)庫的訪問通道開通，R Redis、R Hive、R h base、R Cassandra開通了R與NoSQL的訪問通道，snow拓開了單機(jī)內(nèi)核并行計(jì)算的通道，R serve、R web socket使得R語言的跨平臺(tái)通信成為可能。R讓人們多了一個(gè)思維的角度，幫助人們發(fā)掘創(chuàng)造力并發(fā)揮智慧。

在信息數(shù)據(jù)化的時(shí)代賦予R鮮活的生命力，乘上大數(shù)據(jù)的行舟，它在保持其在科研和工業(yè)領(lǐng)域的翹首的同時(shí)，將會(huì)向更多的領(lǐng)域進(jìn)軍。它與時(shí)俱進(jìn)，具有非常可觀的發(fā)展前景。

三、R語言與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)

在研究了學(xué)習(xí)網(wǎng)站建設(shè)的特點(diǎn)后，我們將其與R語言學(xué)習(xí)的特征相結(jié)合建設(shè)了相關(guān)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，相關(guān)功能模塊如圖1網(wǎng)站相關(guān)功能模塊所示：

為了提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣、拓展學(xué)習(xí)思維角度和方式、開闊視野，該網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)提供了R語言發(fā)展歷史模塊。讓學(xué)習(xí)者了解所學(xué)的歷史，從中挖掘不同思考問題的角度;該模塊不僅提供R語言的發(fā)展歷史，還提供了相關(guān)閱讀書籍的推薦。

鑒于人發(fā)展規(guī)律中的順序性，由于人的身心發(fā)展是一個(gè)由低級(jí)到高級(jí)、由量變到質(zhì)變的連續(xù)發(fā)展的過程。為符合學(xué)習(xí)者這一發(fā)展規(guī)律，在學(xué)習(xí)教程這一模塊我們將學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為R語言的基礎(chǔ)教程、中級(jí)教程、高級(jí)教程、R語言與金融大數(shù)據(jù)處理四個(gè)部分。這一模塊合理地為學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)的資源，有效地解決了學(xué)習(xí)方式的局限性，有利于學(xué)習(xí)者由具體思維到抽象思維的深化。

語法查詢模塊的設(shè)置是為了在實(shí)戰(zhàn)當(dāng)中倘若有遺忘或不確定的語法時(shí)，能夠方便快捷地查詢。在該模塊涵蓋了大量相關(guān)的語法知識(shí)，便于學(xué)習(xí)者查詢。

為了增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力，方便他們大概了解市場人才需求，我們設(shè)置了相關(guān)職業(yè)這一模塊。R語言的應(yīng)用是十分廣泛的，與之相應(yīng)的職業(yè)崗位也非常之多。在這一模塊中我們會(huì)根據(jù)市場的需求情況將其不斷地進(jìn)行完善和更改。

相關(guān)資訊展示這一模塊，我們將收到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及問題訴求進(jìn)行展示。為熱愛R語言的學(xué)習(xí)者提供良好的學(xué)習(xí)氛圍和環(huán)境。

為了讓學(xué)習(xí)者體驗(yàn)學(xué)習(xí)中進(jìn)步與成功的喜悅，激勵(lì)他們學(xué)習(xí)，我們相應(yīng)地設(shè)置了應(yīng)用實(shí)例展示模塊。初學(xué)者可以參考實(shí)例展示模塊的資料進(jìn)行創(chuàng)新、探索去完成一些簡單的項(xiàng)目，也為想要分享其獨(dú)特的思想的學(xué)習(xí)者提供一個(gè)展示的平臺(tái)。

靈感來源于思想與思想的碰撞，思想源于交流。交流論壇這一模塊將是學(xué)習(xí)者們交流思想的一方天地。

關(guān)于我們這一模塊的設(shè)置是為了能夠接收到用戶對(duì)該學(xué)習(xí)平臺(tái)的反饋和建議，使得平臺(tái)不斷完善和發(fā)展。

R語言與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)相結(jié)合拓展了學(xué)習(xí)的途徑、改變了學(xué)習(xí)的思維方式、豐富了學(xué)習(xí)內(nèi)容[4];與此同時(shí)，還能夠提供資源共享的一個(gè)平臺(tái)。該平臺(tái)從學(xué)習(xí)者的身心發(fā)展的角度出發(fā)合理地設(shè)計(jì)，能夠有效地幫助學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效率。讓其學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間的限制，使得資源智能化及多元化。

R語言與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)相結(jié)合符合R發(fā)展的趨勢，時(shí)代的潮流。

四、總結(jié)

隨著R的興起，R的學(xué)習(xí)者也在迅速地增長。當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+教育”被大力提倡的時(shí)代，倘若R語言的學(xué)習(xí)仍為傳統(tǒng)的老師講解代碼演示的傳統(tǒng)教學(xué)方式，那么R語言在國內(nèi)的發(fā)展將何去何從？R語言的數(shù)據(jù)可視化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)不僅能夠有效緩解國內(nèi)R語言學(xué)習(xí)熱與資源匱乏、學(xué)習(xí)方式單一的矛盾，也進(jìn)一步推進(jìn)了R在我國的發(fā)展。因此，R語言的數(shù)據(jù)可視化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)十分的迫切和必要。

參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

[1] 張曉琴，李順勇.R語言的特性及其在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用探究[J].大學(xué)教育，2020（04）：94-96.

[2]閻潔，楊俊麗，王建文，楊帆.R語言在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與探索[J]. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2020（01）：86-89.

[3]崔堯，李建軍，叢芳， 陳迪，高峰，杜良杰， 楊明亮.基于R語言的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在脊髓損傷康復(fù)中的應(yīng)用[J]. 中國數(shù)字醫(yī)學(xué)，2020（10）：85-87.

[4] 王雪瑩.互聯(lián)網(wǎng)背景下國際高等教育發(fā)展的新趨勢——評(píng)《互聯(lián)網(wǎng)+教育：技術(shù)應(yīng)用》[J].中國科技論文，2020（10）：17.

[5] 林敏 ，鐘一文 ，陸宣兆.R 語言自助評(píng)測系統(tǒng)的應(yīng)用與思考[J].福建電腦，2020（11）：34-37.