PřF:Bi8190 Vizualizace dat v R - Informace o předmětu

Bi8190 Manipulace a vizualizace dat v R

Přírodovědecká fakulta
podzim 2025

Rozsah

0/2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

Mgr. Irena Axmanová, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Bc. Klára Klinkovská (cvičící)

Garance

Mgr. Irena Axmanová, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Irena Axmanová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh seminárních/paralelních skupin

Bi8190/01: Po 12:00–13:50 D36/225, I. Axmanová, K. Klinkovská
Bi8190/02: Po 9:00–10:50 D31/238, I. Axmanová, K. Klinkovská

Předpoklady

Bi7560 Úvod do R ||SOUHLAS
Předpokladem pro bezproblémový průchod kurzem je základní znalost práce v R, ideálně absolvování Úvodu do R Bi7560 Úvod do R před tímto kurzem.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 18 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 19/18, pouze zareg.: 0/18, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/18

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

V průběhu kurzu představíme pokročilé metody manipulace a vizualizace dat v programu R, zejména s využitím knihoven z kolekce tidyverse (tidyr, dplyr, tibble, purr, stringr, ggplot2, readr). Cílem předmětu je naučit studenty rutinní manipulaci s daty, tak aby si je uměli importovat, upravit, filtrovat, připojit nové informace z externích dat, vytvořit nové proměnné (např. na základě výpočtu), seskupit vzorky na základě nějaké charakteristiky/informace a pro tyto skupiny vypočítat další parametry. Dále se studenti naučí základní i pokročilé metody vizualizace dat pomocí ggplot2 a tvorbu základních map v R. Cílem předmětu je i osvojení přístupu open data science, kdy se naučí připravit skript tak, aby bylo možné ho na závěr publikovat na platformě GitHub.

Výstupy z učení

Po úspěšném absolvování předmětu bude student schopen:
- ovládat import, úpravy a filtrování dat v prostředí R;
- integrovat datové soubory s externími zdroji a rozšířit je o doplňující informace;
- vytvořit nové proměnné, včetně těch odvozených z výpočtů;
- uspořádat data do skupin podle zadaných kritérií a vypočítat souhrnné statistiky pro jednotlivé skupiny;
- navrhnout a vytvořit základní i pokročilé vizualizace dat pomocí ggplot2;
- vytvořit jednoduché mapy v prostředí R;
- připravit reprodukovatelné skripty v souladu s principy open data science pro publikaci a sdílení na platformě GitHub.

Osnova

1 Úvod
R jako programovací jazyk
Tidyverse package, %>%, |>
projekty v RStudiu, cheatsheets, keyboard shortcuts
zásady tidy skriptu (úprava, nadpisy, záložky, poznámky)
zdroje informací a kde hledat pomoc, včetně AI nástrojů
import pomocí readr, readxl, na co si dávat pozor (encoding)
struktura dat (names, table, glimpse)
tidy data (zásady, příprava, kontrola), přejmenování proměnných (rename)
základní manipulace s daty (select, filter, mutate, arrange, slice)
export dat (write_csv)
logika ggplot
základní geom funkce (point, line, boxplot, histogram, barplot)
prokládání trendů
symboly, barvy
legenda, popisky os
theme
uložení grafu (ggsave)
převody formátů (pivot)
nové proměnné (mutate, group_by, summarise)
species richness, součty/podíly různých hodnot v rámci vzorku (count)
spojovací funkce (left_join, full_join), přidání informací z jiných datových souborů
filtrovací funkce: semi_join, anti_join
podíly určitých skupin podle vlastností, indikační hodnoty, CWM
úprava nomenklatury (pokročilé mutate, summarise), slučování duplicit
mutate s vícenásobnou podmínkou (ifelse, case_when)
ggplot advanced – faceting, patchwork, ggpubr, ggeffects
shiny trailer (ukázka)
použití smyček (for loops)
napsání vlastní funkce
ukázka práce s nested dataframes (purrr)
mapy pomocí terra
zobrazení vzorků v prostoru (přehledová mapa, měřítko, legenda…) na podkladě open street maps
kartogramy, mapování v gridu
extrakce dat z rastru, digitální model
výběr dat pomocí masky
škálování mapovaných bodů podle hodnot (barva, symbol)
import dat z databáze, propojení různých datových souborů, úprava struktury dat, filtrování podsouboru
sloučení duplicit např. vzniklých převodem nomenklatury
napojení externích vlastností, výpočty vážených průměrů
příprava grafu pro publikaci
sloučení celého procesu do jedné pipeliny
jak funguje, stažení dat z veřejných projektů
vlastní účet
vytvoření vlastního úložiště (repository), propojení s R projektem v počítači
spolupráce na projektu (branch, commit, push, pull)
publikace skriptu, zveřejnění (doi, zásady readme)

Literatura

doporučená literatura

WICKHAM, Hadley; Mine ÇETINKAYA-RUNDEL a Garrett GROLEMUND. R for data science : import, tidy, transform, visualize, and model data. 2nd edition. Tokyo: O'Reilly, 2023, xxiii, 548. ISBN 9781492097402. info
WICKHAM, Hadley a Carson SIEVERT. Ggplot2 : elegant graphics for data analysis. Second edition. Switzerland: Springer, 2016, xvi, 260. ISBN 9783319242750. info

Výukové metody

přednáška kombinovaná s praktickou výukou, samostatná práce na projektech, domácí úkoly, testování AI nástrojů, prezentace

Metody hodnocení

V průběhu kurzu studenti vypracovávají domácí úkoly. Pro absolvování kolokvia prokáží osvojené dovednosti ve vypracování projektu dle zadání, výsledky prezentují.

Náhradní absolvování

V případě zahraničního výjezdu nebo dlouhodobé nemoci je možné předmět absolvovat v náhradní podobě dle dohody s vyučujícím.

Navazující předměty

Informace učitele

https://botzooldataanalysis.github.io/
Tento předmět je určený k procvičování a rutinnímu zvládnutí základních operací s daty v programu R prostřednictvím R studia. Proto doporučujeme vlastní počítač, abychom společně vychytali případné problémy a student měl jistotu, že vše bude fungovat nejen ve škole, ale i při zpracování dalších dat.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2010, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2014, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2024.

Statistika zápisu (nejnovější)
Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2025/Bi8190

PřF:Bi8190 Vizualizace dat v R - Informace o předmětu

Bi8190 Manipulace a vizualizace dat v R

Další aplikace