Úvod do předmětu Aplikovaná statistika I
• Přehled základních matematických objektů
— Proměnná = označení objektu (číslo, vektor, matice, tabulka, funkce)
* číslo: a <— 3
* Vektor: a <- (3, 6, 9)
f 2   3 7
* Matice: A «— I ^
		«i	«2	«3
* Tabulka: Tab <-		2	3	7
	r 2	8	4	5
* Funkce: funkce()
■ Objekt, do kterého vložíme vstup (IN) a získáme výstup (OUT)
■ sum(vektor) —> číslo
■ matrix(vektor, 2, 2) —» matice • mean(matice) —>• číslo
• Úvod do syntaxe programovacího jazyka <®
- Jazyk *® je tzv. case sensitive —> názvy sum, Sum, SUM, sUm, sUM, ... znační různé objekty
— Vytvoření proměnné
* Číslo: a <- 3
* Vektor:
aa <- c(1.2, 5.3, 6.4)
* Matice:
A <- matrix(c(l, 2, 3, 4, 5, 6), nrow = 2, ncol = 3, byrow = T)
* Datová tabulka:
tab <- data. f ráme (A, row.names = c('rľ, 'r2')) names (tab) <- c('sľ ,  ' s2 1 ,  1 s3 1)
Základní operace
* +, 3 + 2
*,/
6 * 9 / (5 + 7)
* Operace s čísly
a <- 25 b <- 5 a / b
* Operace s vektory
x <- c(l, 2, 3) y <- c(3, 2, 1) x - y x + y
z <- c(0, 1, 2, 3) x + y + z
# '.Pozor, vektor z je delsi nez vektory x a y.
# R sice nápise varovnou hlásku, ale vypočet i tak provede!
1
* Operace s maticemi
B <- matrix(c(1, 1, 1, 1, 1, 1), nrow = 2, ncol = 3) A - B
C <- matrix(c(1, 1, 1, 1, 1, 1), nrow = 3, ncol = 2) A - C
# '.Matice A ma rozmer 2x3, matice C ma rozmer 3x2.
# Nyni jiz R vypočet neprovede, pouze zahlási chybu.
— Pokročilé operace
* Délka vektoru a dimenze matice
length(z) dim(A)
* Minimální a maximálni hodnota vektoru a matice
min(z) max(A)
* Součet hodnot a aritmetický průměr vektoru a matice
sum(z) mean(A)
* Mocniny a odmocniny
(odmocnina <- sqrt(2)) odmocnina " 2
* Zakrouhlování
round(odmocnina, digits = 3)
— Vytváření posloupností
* Posloupnosti čísel se vzdáleností 1
(x <- 1:10) (y <- 50:55)
* Posloupnosti čísel s libovolnou ale ekvidistantní vzdáleností
(pst <- seq(from = 0, to = 1, length = 12)) (pst2 <- seq(from = 0, to = 1, by = 0.09))
* Posloupnosti opakujících se čísel
vana <- c(58, 61, 57, 59, 60, 54, 64, 71, 66, 70)
divky <- rep(l, 6)
chlapci <- rep(2, 4)
(pohlavi <- c(divky, chlapci))
* Přidání nového řádku (resp. sloupce) ke stávajícímu vektoru
(data.r <- rbind(vaha, pohlavi)) (data.c <- cbind(vaha, pohlavi))
* Přidání nového řádku (resp. sloupce) ke stávající matici
diabetes <- rep(0, 10)
(data.r2 <- rbind(data.r, diabetes))
(data.r3 <- cbind(data.r2, c(62, 2, 1)))
2
— Podmnožiny vektorů a matic
* Výběr konkrétních hodnot z vektoru
váha[c(2, 3, 4)] váha [2:4]
* Výběr konkrétních řádků z matice
data.r3[l, ] # vyber prvního radku data.r3[2, ] # vyber druhého radku
* Výběr konkrétních sloupců z matice
data.r3[ , 4] data.r3[ , c(3, 5, 8)] data.r3[l:2, 5:7]
- Práce s datovým souborem
* Zjištění absolutní cesty k aktuální složce a výpis všech souborů z této složky
getwdO dir()
* Načtení datového souboru a vypsání prvních tří řádků z datového souboru (tabulky) data <- read.delim(1 Záznam teploty.txt1, sep = 1\t1, dec = '.')
head(data, n = 3)
* Výběr konkrétních řádků z tabulky data[4:6, ]
* Výběr konkrétních sloupců z tabulky (více možností)
data[ , 1]
data[ , 'Hodina']
data$Hodina
subset(data, select = Hodina)
hodiny   <- data$Hodina teploty <- data$Teplota
— Logické operátory
* Rovnost ==, větší >, menší <, větší nebo rovno >=, menší nebo rovno <=
(teploty == 37.7) * 1 sum((teploty == 37.7) * 1)
(teploty < 37.7) * 1 (teploty <= 37.7) * 1 (teploty > 37.7) * 1
* Výběr řádků s konkrétní vlastností
data[data$Teplota == 37.7, ] data[data$Teplota == 37.7, 'Hodina']
subset(data, subset = Teplota == 37.7, select = Hodina)
- Tvorba základních grafů příkazem plot(x, y)
parGnar = c(4, 4, 1, D)
plot(hodiny, teploty,
main ■ ", xlab = ' cas (v hodinách)', ylab = 'teplota (Celsius)',
col   = 'orchid3', type = 'o', pch   = 21, lwd   = 2, lty   = 2, bg = 'bisque',
xlim = c(-l, 23), ylim = c(36, 39), las = 1)
legendi'bottomright1, fill = c(1orchid31), legend = c('Teplota 13.9.2021 (J. Kadrnozka)1). bty = 'n')
legendi'bottomright1, col = c(1orchid31), pen = c(21), lwd = c(2), lty = c(2), legend = c('Jonatan Kadrnozka1), bty = 'n')
39.0 38.5 f 38.0
cd
Ü37.5
B o
g- 37.0 36.5 36.0
■ Teplota 13.9.2021 (J. Kadrnozka)
I
10
I
15
I
20
39.0 38.5 f 38.0
cd
Ü37.5
B o
g- 37.0 36.5 36.0
Teplota 13.9.2021 (J. Kadrnozka)
I
10
I
15
I
20
cas (v hodinách) Export grafů do png souboru
* Ruční export: Multifunkční okno —> Plots —> Export aspect ratio: odškrtnout —> Save
* Export posloupností příkazů:
cas (v hodinách)
Save as Image —> Maintain
png(1 Název grafu.png1) plot(1:5, 1:5)
dev.offO # prikaz dev. off() projizdime,  dokud se v konzoli neobjevi hláska null device 1
Tip na domácí procvičení: Vytvoření analogického grafu příkazy plot(), lines() a points()
parGnar = c(4, 4, 1, 1))
plot(hodiny, teploty, main = '', xlab = 'cas (v hodinách)',
ylab = 'teplota (Celsius)', type = 'n', xlim = c(-l, 23), ylim = c(36, 39), las = 1) lines(hodiny, teploty, lwd = 2, lty = 2, col = 'orchid3')
points(hodiny, teploty, pch = 21, col = 'orchid4', bg = 'bisque', lwd = 2) legend('bottomright', fill = 'bisque', legend = c('Teplota 13.9.2021 (J. Kadrnozka)'), bty = 'n')
	39.0 -
	38.5 -
	38.0 -
u)	
cd	
O	37.5 -
ro	
o	
Cl O	37.0 -
	36.5 -
	36.0 -
\ JO
□ Teplota 13.9.2021 (J. Kadrnozka)
I
10
I
15
20
cas (v hodinách)
4