ما هي المصفوفات والقوالب في R

(R) هي لغة برمجة شائعة بين الإحصائيين ومحللي البيانات والعلماء، إنها برنامج مفتوح المصدر يوفر أدوات قوية لتحليل البيانات والتصور، تتمثل إحدى الميزات الرئيسية لـ (R) في قدرتها على التعامل مع هياكل البيانات المختلفة، هيكلان أساسيان للبيانات في (R) وهما: المصفوفات والقوالب.

تعريف المصفوفات والقوالب في R

• المصفوفات (array): هي مجموعات من عناصر البيانات من نفس نوع البيانات، يمكن أن يكون لها أبعاد متعددة، والتي يمكن أن تتراوح من واحد إلى عدة أبعاد، في (R)، يتم إنشاء المصفوفات باستخدام وظيفة (()array)، تأخذ الوظيفة عناصر البيانات كمدخلات وتحدد أبعاد المصفوفة، على سبيل المثال، تُنشئ الكود التالي مصفوفة ثلاثية الأبعاد بأبعاد (2 و 3 و 4):

my_array <- array(1:24, dim = c(2, 3, 4))

• تحتوي هذه المجموعة على (24) عنصرًا، مرتبة في ثلاثة أبعاد، يمكننا الوصول إلى عناصر المصفوفة باستخدام الفهرسة، على سبيل المثال، يمكننا الوصول إلى العنصر في الصف الثاني والعمود الثالث والبعد الرابع باستخدام الكود التالي:

my_array[2, 3, 4]

• القوالب (matrix): عبارة عن مصفوفات ثنائية الأبعاد تحتوي على صفوف وأعمدة، تستخدم المصفوفات بشكل شائع في الإحصاء وتحليل البيانات، في (R)، يتم إنشاء المصفوفات باستخدام دالة (() matrix)، تأخذ الوظيفة عناصر البيانات كمدخلات وتحدد عدد الصفوف والأعمدة في المصفوفة، على سبيل المثال، يُنشئ الكود التالي مصفوفة من ثلاثة صفوف وأربعة أعمدة:

my_matrix <- matrix(1:12, nrow = 3, ncol = 4)

• يمكننا الوصول إلى عناصر المصفوفة باستخدام الفهرسة، على سبيل المثال، يمكننا الوصول إلى العنصر في الصف الثاني والعمود الثالث باستخدام الكود التالي:

my_matrix[2, 3]

• يمكن استخدام المصفوفات لأغراض عديدة، بما في ذلك عمليات الجبر الخطي والتحليلات الإحصائية وتصور البيانات، على سبيل المثال، يمكننا استخدام الدالة (() heatmap) لإنشاء خريطة حرارية لمصفوفة:

heatmap(my_matrix)

• تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للمصفوفات والقوالب في (R) في قدرتها على إجراء عمليات موجهة، هذا يعني أنه يمكن تطبيق العديد من العمليات على بنية البيانات بالكامل بدلاً من العناصر الفردية، على سبيل المثال، يمكن للمستخدمين تطبيق وظائف رياضية على مصفوفة بأكملها، أو مقارنة مصفوفتين من حيث العنصر للعثور على الاختلافات.

• توفر (R) العديد من الوظائف المضمنة للعمل مع المصفوفات والقوالب، مثل: (() rowSums) و(() colSums) و(() application)، الوظيفة (() application) مفيدة بشكل خاص، حيث تسمح للمستخدمين بتطبيق دالة على كل عنصر من عناصر المصفوفة أو القالب يمكن استخدام هذه الوظيفة مع مجموعة واسعة من الوظائف الإحصائية والرياضية، مما يجعلها أداة قوية لتحليل البيانات.