7. R paketai

7.3.1 Funkcijos library() ir require()

Parašius funkciją library() (be jokių argumentų), atidaromas visų kompiuteryje esančių „R“ paketų sąrašas.

library()

Paketus galima užkrauti naudojant arba library(), arba require() funkcijas, jų skliaustuose (kabutėse arba be jų) nurodant paketo pavadinimą, pvz.:

library(lattice)

require("MASS")
## Loading required package: MASS

Koks skirtumas tarp šių dviejų komandų?

• jei paketo nurodytu pavadinimu jūsų kompiuteryje nėra, komanda library() rodo klaidą ir sustabdo programos kodo veikimą. Taip mes iš karto atkreipiame dėmesį, kurioje vietoje įvyko klaida. Todėl ši komanda labiau tinkama interaktyviam darbui:

library(neegzistuojantis_paketas)
## Error in library(neegzistuojantis_paketas): there is no package called 'neegzistuojantis_paketas'

• o komanda require() parašo žinutę (bet ne klaidą) ir nematomai sugeneruoja atsakymą FALSE. Dėl šitos priežasties galime nepastebėti, kurioje vietoje įvyko tikroji klaida. Todėl šią komandą tinka naudoti kitų funkcijų viduje, jei patys norime parašyti klaidos žinutę:

atsakymas <- require(neegzistuojantis_paketas)
## Loading required package: neegzistuojantis_paketas
## Warning in library(package, lib.loc = lib.loc, character.only = TRUE,
## logical.return = TRUE, : there is no package called 'neegzistuojantis_paketas'

atsakymas
## [1] FALSE

Pavyzdžiui:

if (require(neegzistuojantis_paketas)) {
    message("Užkrautas `neegzistuojantis_paketas`")
} else {
    message("\n\n `neegzistuojantis_paketas` NERASTAS! Įsidiekite jį! DABAR! ")
}
## Loading required package: neegzistuojantis_paketas
## Warning in library(package, lib.loc = lib.loc, character.only = TRUE,
## logical.return = TRUE, : there is no package called 'neegzistuojantis_paketas'
## 
## 
##  `neegzistuojantis_paketas` NERASTAS! Įsidiekite jį! DABAR!

Visgi įprastai funkcijų library() arba require() naudojamas kitų funkcijų viduje įprastai nelaikomas gerai parašyto kodo požymiu.

7.3.2 Funkcijų naudojimas neužkrovus paketų

Norėdami naudoti funkciją neužkrovus paketo arba norėdami programai „R“ nurodyti, kad būtų naudojama funkcija iš konkretaus paketo, jei yra kelios vienodą pavadinimą turinčios funkcijos, naudosime operatorių :: tokiu stiliumi: paketas::funkcija(). Pvz., remotes::install_github().

7.3.3 Operatorius ::

Jei paketas jau yra įdiegtas jūsų kompiuteryje, funkciją iš to paketo galima iškviesti ir neužsikrovus paketo. Tam naudojamas operatorius :: (du dvitaškiai iš eilės) ir sintaksę paketo_pavadinimas::funkcijos_pavadinimas(). Šitoks užrašymas taip pat naudingas, jei keliuose užkrautuose paketuose yra funkcijos tuo pačiu pavadinimu. Tada galime būti tikri, kurio paketo funkcija naudojama:

x <- c(1, 2, 3, 3, 9, 18)

# naudojame funkciją `median` iš paketo `stats`
stats::median(x)
## [1] 3

7.3.4 Paketų atjungimas programiškai

Norėdami atjungti paketą, naudojame komandą:

detach("paketo_pavadinimas", unload = TRUE)

Skliaustuose kabutėse nurodome paketo pavadinimą.

7.4.1 Funkcija search()

Funkcija search() parodo, kurie paketai yra užkrauti dabar, t. y., kuriuose paketuose „R“ ieško (nuo šio žodžio ir kilo funkcijos pavadinimas: search) jūsų parašytų funkcijų.

# Šiuo metu užkrautos bibliotekos
search() 
##  [1] ".GlobalEnv"        "package:MASS"      "package:lattice"  
##  [4] "package:stats"     "package:graphics"  "package:grDevices"
##  [7] "package:utils"     "package:datasets"  "package:methods"  
## [10] "Autoloads"         "package:base"

Visada pirmiausia ieškoma darbinėje aplinkoje (žymimoje .GlobalEnv, angl., global environment), o galiausiai baziniame „R“ pakete (žymimas package:base). Tad jei funkcija tuo pačiu pavadinimu yra ir pakete base, ir knitr, ir darbinėje aplinkoje, tada bus panaudota ta funkcijos versija, kuri yra darbinėje aplinkoje.

Prijungus naują paketą, jis atsiranda antroje paieškos sąrašo vietoje (nes pirmoje visą laiką yra darbinė aplinka).

library(ggplot2)
search() 
##  [1] ".GlobalEnv"        "package:ggplot2"   "package:MASS"     
##  [4] "package:lattice"   "package:stats"     "package:graphics" 
##  [7] "package:grDevices" "package:utils"     "package:datasets" 
## [10] "package:methods"   "Autoloads"         "package:base"

7.4.2 Pavyzdys

Perkraukime „R“ sesiją iš naujo (tarkim paspaudę Ctrl+Shift+F10). Tada parašius įvykdžius komandą library(tidyverse), „R“ užkrauna pagrindinius „Tidyverse“ šeimos paketus (apie tai plačiau rašoma skyriuje 8.2). Atspausdinamas pranešimas, kurio paskutinės eilutės bus maždaug tokios:

-- Conflicts ------------------------------------------ tidyverse_conflicts() --
x dplyr::filter() masks stats::filter()
x dplyr::lag()    masks stats::lag()

Matome, kad kelios funkcijos vienodais pavadinimais maskuoja viena kitą. Sakykime, mus domina funkcija filter().

Įvykdę komandą search(), galime sužinoti, kur apskritai „R“ ieško funkcijų (ir kitų objektų) šiuo metu:

##  [1] ".GlobalEnv"        "package:forcats"   "package:stringr"   "package:dplyr"    
##  [5] "package:purrr"     "package:readr"     "package:tidyr"     "package:tibble"   
##  [9] "package:ggplot2"   "package:tidyverse" "tools:rstudio"     "package:stats"    
## [13] "package:graphics"  "package:grDevices" "package:utils"     "package:datasets" 
## [17] "package:methods"   "Autoloads"         "package:base" 

Darbinė aplinka .GlobalEnv visada būna pirmoje paieškos sąrašo vietoje, tad čia ieškoma pirmiausia. Jei nerandama, tada ieškoma kitoje aplinkoje, šiame pavyzdyje tai paketas forcats. Paketas base – sąraše visąlaik paskutinis. Jei nerandama ir jame, tada „R“ konsolėje užrašoma klaidos žinutė, kad objektas nerastas.

Grįžkime prie funkcijos filter(). Tiek pakete dplyr, tiek stats yra funkcija tokiu pavadinimu. Šiame pavyzdyje paketas dplyr yra ketvirtas eilėje, tad jame ieško anksčiau, o stats – dvyliktas. Tad užrašius filter(), bus panaudota paketo dplyr funkcija.

Dar vienas greitas būdas sužinoti, kurio paketo funkcija yra naudojama – funkcijos pavadinimą parašyti be skliaustų. Tokiu atveju atspausdinamas funkcijos apibrėžimas bei kita „tarnybinė“ informacija. Pvz.:

filter

## function (.data, ...)
## {
##     UseMethod("filter")
## }
## <bytecode: 0x000000001353bc10>
## <environment: namespace:dplyr>

Paskutinė eilutė <environment: namespace:dplyr> parodo, kad naudojama dplyr paketo funkcija.

Norint naudoti funkciją iš konkretaus paketo, galima naudoti :: operatorių. Pvz., stats::filter().

7.6.1 R paketų saugyklos

Pirmą kartą įsidiegus „R“ ir „RStudio“, į kompiuterį įdiegiami tik keli baziniai paketai. Kai prireikia papildomų, juos reikia atsisiųsti atskirai. Kaip ir telefono programėles, paketus užtenka atsisiųsti vieną kartą (nebent norite atnaujinti).

Yra kelios pagrindinės „R“ paketų saugyklos:

1. „CRAN“ (Comperhensive R Archive Network) – pagrindinė saugykla, kurioje esantys paketai turi atitikti tam tikrus kokybės standartus. Jose esančios paketų versijos yra stabilios. Iš čia parsisiuntėme „R“. Iš čia paketus siunčiamės dažniausiai.
2. „Bioconductor“ – tai specializuota saugykla bioinformatikos analizei skirtiems „R“ paketams.
3. „GtiHub“ saugyklos, kuriose galima rasti ne tik „R“, bet ir kitų programų papildinių. Čia įprastai saugomos vis dar kuriamos bei tobulinamos (angl. development) „R“ paketų versijos, tad jos įprastai yra naujesnės, nei „CRAN“’e. Bet nebūtinai stabilios (t. y., gali turėti dar neišspręstų problemų).
4. Yra ir kitų saugyklų.

7.6.2 Diegimas iš CRAN

Pagrindinė „R“ paketų saugykla yra „CRAN“ (angl., Comperhensive R Archive Network). Iš jos galima siųstis pavienius paketus arba paketus pagal temas naudojant įrankį CRAN Task Views (žr. skyrių 7.6.4). Funkcija, iš „CRAN“ parsiunčianti ir įdiegianti pavienius paketus yra install.packages(). Jos skliaustuose kabutėse rašomas reikiamo paketo pavadinimas, pvz.:

install.packages("remotes")

Jei norime atsisiųsti kelis papildinius vienu metu, galime jų pavadinimus nurodyti naudodami funkciją c():

install.packages(c("remotes", "tidyverse", "Rcmdr"))

Jei diegimo metu programa užduos kokį nors klausimą ir lauks jūsų atsakymo (pvz., pav. 7.4), įveskite raidę „y“ (pvz., pav. 7.5), kas reiškia „yes“ (gali būti, kad bus užduoti 1 arba 2 tokie klausimai). Naujausia „R“ versija atidarys dialogo langą su analogiškais klausimais, kurioje reikės paspausti reikiamą mygtuką.

Pav. 7.4: Paketų „LiblineaR“ ir „seasonal“ diegimo metu programa „R“ konsolėje užduodamas klausimas, ar papildinius diegti iš pirminio programos kodo.

Pav. 7.5: Paketų diegimo metu programai „R“ konsolėje uždavus klausimą, pasirinktas atsakymas „y“ (trumpinys nuo „yes“), kas reiškia – „taip“. Pasirinkus „n“, atsakymas reikštų „ne“. Atsakymo įvedimui būtina paspausti „Enter“ klavišą.

Jei atsidarys lentelė, kurioje siūloma papildinius diegti į asmeninę biblioteką, – sutikite.

Apie paketų diegimą iš „CRAN“ taip pat rašoma skyriuje „3.5 [R paketų diegimas]“.

7.6.3 Diegimas naudojant RStudio

Paveiksle 7.6 pateiktas pavyzdys, kaip įdiegti paketą iš saugyklos „CRAN“. Atkreipkite dėmesį į tai, kad naudojantis „RStudio“ langu „Packages“ galima įdiegti tik iš vienintelės saugyklos – „CRAN“.

Pav. 7.6: Paketų diegimas iš „CRAN“ naudojant „RStudio“ langus bei programiškai. Iliustracijoje pateiktas paketo „Hmisc“ diegimo pavyzdys. Paaiškinimai tekste.

Jei diegimui naudojame „RStudio“ galimybes, lange „Packages“ (A) pasirenkame mygtuką „Install“ (B). Iššokusio lango laukelyje (C) pradėjus rašyti paketo pavadinimą pasirodo galimų variantų sąrašas (D) iš kurio pele pasirenkame reikiamą variantą. (Jei sąrašas neatsiranda, tikriausiai kompiuteris neprijungtas prie interneto). Įsitikinę, kad varnelė (E) uždėta, paspaudžiame mygtuką „Install“ (F). Paketas ir jo veikimui reikalingi kiti paketai parsiunčiami ir įdiegiami kompiuteryje.

7.6.4 Diegimas iš CRAN pagal temas

Daugelis „CRAN“ paketų yra suskirstyti pagal temas, kurioms jie skirti. Šis temų sąrašas vadinamas „CRAN Task View“ (sutrumpintai ctv) ir gali būti rastas jam skirtame tinklapyje cran.r-project.org/web/views .

Norėdami įdiegti konkrečios temos papildinius, pirmiausia parsisiunčiame paketą ctv. Tada jį užkrauname naudodami komandą library("ctv"). Toliau funkcijų update.views() arba install.views() skliaustuose įrašome mus dominančios temos iš CRAN Task Views sąrašo pavadinimą. Funkcija update.views() pirma patikrina, ar kompiuteryje papildinys jau įdiegtas, ir diegia tik trūkstamus arba atnaujina pasenusius papildinius. Funkcija install.views() tikrinimo neatlieka ir diegia visus tos temos papildinius iš naujo.

Pavyzdys:

# Atlikti tik vieną kartą:
install.packages("ctv")

library("ctv")
update.views(c("Graphics", "ReproducibleResearch", "Genetics"))

7.6.5 Diegimas iš Bioconductor

„Bioconductor“ yra specializuotų „R“ paketų, kurie iš esmės skirti bioinformacinei (genetinės, genominės ir pan.) informacijos analizei, saugykla. Kiekvieną kartą prieš diegiant paketą iš „Bioconductor“, reikia parsisiųsti diegimo funkciją biocLite():

source("https://bioconductor.org/biocLite.R")

Tada komanda biocLite() (be jokių argumentų skliaustuose) įdiegs bazinius „Bioconductor“ paketus:

biocLite()

Norėdami įsidiegti konkrečius paketus, skliaustuose turite nurodyti jų pavadinimus, pvz.:

biocLite(c("GenomicFeatures", "AnnotationDbi"))

Daugiau informacijos tinklapyje www.bioconductor.org .

7.6.6 Diegimas iš GitHub

„GitHub“ yra interneto portalas, kuriame yra daugybė saugyklų. „GitHub“ nėra specializuotas programai „R“, todėl saugyklose galima rasti ir „R“ paketų, ir kitokio turinio. „R“ paketų saugyklose dažnai saugomi šiuo metu vis dar kuriami ir „CRAN“ saugykloje dar neišleisti papildiniai arba naujos (be nebūtinai stabilios) jų versijos.

Norėdami iš „GitHub“ atsisiųsti „R“ paketą, pirmiausia savo kompiuteryje turime būti įsidiegę bent vieną iš dviejų paketų – remotes arba devtools. Juos reikia įsidiegti tik vieną kartą:

# Atlikti tik vieną kartą:
install.packages(c("remotes", "devtools"))

Tada naudojame funkciją install_github(), kuri yra tiek viename, tiek kitame pakete (pvz., remotes::install_github()). Funkcijos skliaustuose nurodomas „GitHub“ vartotojo vardas („GitHub“ paskyros pavadinimas) ir saugyklos (t. y., paketo) pavadinimas tokiu formatu – "vartotojas/saugykla", pvz.:

remotes::install_github("Rapporter/pander")

Šis kodas iš vartotojo Rapporter „GitHub“ saugyklos pavadinimu „pander“ parsiunčia paketą pander.

Dar keletas pavyzdžių:

library("remotes")

install_github("r-lib/conflicted")
install_github("tidyverse/reprex")
install_github('rstudio/bookdown')

Daugiau informacijos apie funkciją rasite tinklalapiuose:

• https://remotes.r-lib.org/#usage
• https://remotes.r-lib.org/reference/install_github.html