RStudio

R, una interfaz alternativa: RStudio.

El uso de R provee muchas herramientas para el desarrollo de investigaciones que requieren cálculos de índole estadístico, una vez que lo hemos aprendido lo básico y procedemos a trabajar con problemas más complejos, surge la necesidad de recurrir a algunas herramientas que permitan acceder a algunas tareas comunes rápidamente o que nos permitan observar rápidamente el estado de las variables que hemos definido.

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La interfaz gráfica que provee la instalación de R por defecto es útil para aprender a familiarizarse con el uso del programa, pero existen interfaces creadas por terceros que facilitan trabajar con R conocidas como entornos de desarrollo integrado (IDE por sus siglas en inglés). Una de las IDE más populares es RStudio por su agradable presentación y facilidad de uso, a continuación mostraremos como descargarlo e instalarlo.

Nota: RStudio es una interfaz gráfica para trabajar con R. En consecuencia, si no ha instalado R, no podrá usar RStudio.

Descargando RStudio

Lo primero que debemos hace es ingresar a la página web oficial de RStudio: https://www.rstudio.com/, evite descargar este programa de otra fuente que no sea la página oficial para evitar descargar virus que puedan dañar a su computadora.

Una vez que ingrese a la página, ubique el botón de descarga (Download):

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Entrando a la sección de descargas, podemos encontrar un poco más abajo de las opciones de descarga la versión de RStudio que necesitamos. Como somos usuarios nuevos de R usaremos la versión más básica que es la que versión gratuita.

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Haciendo click en el botón de descarga, se mostrará la versión de RStudio pertinente para su sistema operativo. En mi caso particular es RStudio Desktop 1.4.1106 (versión más reciente hasta el 17.04.2021). Seguidamente, hacemos click en el botón de descarga DOWNLOAD RSTUDIO FOR WINDOWS:

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Tome en consideración que el archivo pensará alrededor de 149 megabytes, con una velocidad de 4mbps debería demorar alrededor de 4 minutos descargando.

Al final de la descarga pudiera encontrar un mensaje de advertencia, indicado que este archivo pudiera dañar su computadora, esto se debe a que es un archivo con extensión .EXE, pero si usted ha seguido los pasos indicados en estas instrucciones, no se corren riesgos, así que podemos mantener el archivo sin problema alguno.

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Instalando RStudio

Muy bien, ya hemos descargado R, así que procedemos con su instalación. Para esto, ubique el archivo que descargó, generalmente estará en la carpeta de descargas.

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Haga doble click sobre el archivo que descargó, en este caso es el archivo RStudio-1.4.1106.

A continuación se inicia el asistente de instalación, hacemos click en Next para iniciar el proceso.

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Seguidamente se le preguntará en qué carpeta desea instalar el programa y si su conocimiento sobre computadoras es básico, puede continuar con la carpeta que ya ha seleccionado el programa por defecto: C:\Program Files\RStudio. Aunque usted puede escoger cualquier otra locación, en mi caso particular, lo instalé en otra partición por cuestión espacio.

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Seguidamente se le preguntará cual menú de accesos directos desea y si su conocimiento sobre computadoras es básico, puede continuar con el menú de accesos directos que ya ha seleccionado el programa por defecto.

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Seguidamente empezará el proceso de instalación, que no debería demorar más de 5 minutos.

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Una vez que se complete la barra de instalación, finalizamos la instalación.

RStudio, lo básico.

Una vez que hemos descargado e instalado RStudio, podemos ubicar el acceso directo a este a través del menú de inicio. Haciendo click en el acceso directo se abrirá el programa y lo primero que encontraremos será una ventana donde se nos pregunta si deseamos que los reportes de problemas con el software se envíen automáticamente, cada quién toma su propia decisión, en mi caso la respuesta es positiva pues el software libre se hace cada vez más sofisticado gracias a estos reportes.

Una vez contestado esta pregunta, podemos empezar a usar R a través del IDE que provee RStudio y visualmente, notamos la diferencia, aunque podemos identificar algunos elementos básicos que en un principio encontramos en la interfaz original de R tal como la consola:

En ella podemos ejecutar todas las instrucciones tal como lo hemos hecho en la interfaz original y para crear un nuevo script, seguimos la siguiente línea de opciones

File > New File > R Script

Veremos que se ha abierto un nuevo panel, donde podemos escribir nuestro nuevo script:

Veamos un ejemplo de un script simple.

Suponga que tiene la siguiente tarea: Considerando cinco personas, guarde las edades de cada uno en cinco variables distintas llamadas p_1, p_2, p_3, p_4 y p_5; calcule la edad promedio de estos y guarde este valor en una variable llamada m; calcule la varianza de este conjunto de datos y guarde este valor en una variable llamada var.

Los datos con los que contamos son los siguientes:

  • Juan tiene 52 años.
  • Pedro tiene 14 años.
  • Fabiana tiene 33 años.
  • Jerick tiene 5 años.
  • Laura tiene 23 años.

Definimos las variables escribiendo las siguientes instrucciones en nuestro script:

p_1 <- 52
p_2 <- 14
p_3 <- 33
p_4 <- 5
p_5 <- 23

La edad promedio de estas cinco personas, se calcula sumando todas las edades y dividiendo todo esto entre cinco, es decir,

\dfrac{p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5}{5}

Entonces, escribimos la siguiente instrucción en nuestro script:

m <- (p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5)/5

La varianza se calcula sumando los cuadrados de la diferencias entre cada observación y la media, y dividiwndo todo esto entre cinco, es decir,

\dfrac{(p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2 }{5}

Entonces, escribimos la siguiente instrucción en nuestro script:

var <- ((p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2)/5

En su pantalla debería aparecer:

Puede ejecutar la instrucción de cada línea en el script seleccionándola y haciendo click en el botón de run (o presionando CTRL + ENTER) o puede ejecutar todas las instrucciones de una vez seleccionando todas las líneas y presionando run (o presionando CTRL + ENTER).

De esta forma, se ejecutan las instrucciones en la consola sin necesidad de copiarlas y pegarlas, además, el script se mantiene intacto, lo que permite manipular las instrucciones con facilidad en el caso que hayamos escrito algo mal.

En la consola aparecerá:

> p_1 <- 52
> p_2 <- 14
> p_3 <- 33
> p_4 <- 5
> p_5 <- 23
> m <- (p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5)/5
> var <- ((p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2)/5

En su pantalla debería aparecer:

Notando además, que hay un panel llamado Environment donde podemos ver todas las variables que hemos definido junto con los valores que almacenan, esto es importante pues de esta forma podemos detectar si nuestro script presenta alguna falla.

Interfaz de R

R, lo básico.

Una vez que hemos descargado e instalado R, podemos empezar a trabajar en él, pero antes debemos identificar algunos de sus elementos para entender la forma en que le daremos instrucciones a la computadora para que haga los cálculos para nosotros.

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La interfaz gráfica de R

R es el programa que toma las instrucciones que le demos a la computadora y las ejecuta, y aunque lo ideal es que nos leyera la mente o que escuchara las órdenes que le damos a través de comandos de voz, esta no es la realidad. Es por esto que al instalar el programa, también se provee una interfaz gráfica donde podemos escribir las instrucciones que le queremos dar.

Ubicando el acceso directo de R en nuestro escritorio, hacemos doble click en él para abrir el programa.

Lo primero que veremos al abrirse el programa es la interfaz gráfica de R y en ella podemos identificar una ventana con un texto que consta con información sobre la versión que estamos usando, la licencia y algunos tips. Este espacio es conocido como: la consola.

Consola

La consola es el espacio donde le daremos las instrucciones a R para que haga los cálculos por nosotros. Notemos que en ella hay un símbolo «>» de color rojo, es ahí donde aparecerán las instrucciones que queremos dar, y de hecho, empecemos por darle nuestra primera instrucción: calcule la suma dos más dos.

Para esto, escribimos lo siguiente:

2+2

En su pantalla debería aparecer:

Para ejecutar la instrucción presionamos la tecla ENTER e inmediatamente debemos ver el resultado.

> 2+2
[1] 4

En su pantalla debería aparecer:

Operaciones básicas

Perfecto, ya hemos ejecutado nuestra primera instrucción en R y si bien, es una tarea sencilla como una suma, veremos que podemos efectuar más operaciones y también instrucciones más complejas. Por ejemplo, si queremos calcular el resultado de la operación

\dfrac{-3+\sqrt{3^2-4 \cdot 5 \cdot (-2) }}{10}

Antes, debemos entender cómo se indican las operaciones básicas en R:

  • La suma se indica con +
  • La resta se indica con –
  • El producto se indica con *
  • La división se indica con /
  • La potencia se indica con ^
  • La raíz cuadrada se indica con sqrt()
  • Se agrupan operaciones con ()

Sabiendo esto, para efectuar la operación, escribimos lo siguiente:

(-3+sqrt(3^3-4*5*(-2)))/10

Para ejecutar la instrucción presionamos la tecla ENTER e inmediatamente debemos ver el resultado.

> (-3+sqrt(3^3-4*5*(-2)))/10
[1] 0.5185353

En su pantalla debería aparecer:

Variables

Es común que al toparnos con operaciones engorrosas de escribir, resulte necesario volverlas a efectuar para usar el resultado que estas producen, por lo que resulta necesario almacenarlas en un espacio de la memoria. Para esto definimos las variables.

Una variable nos provee un espacio de almacenamiento que puede ser nombrado para posteriormente ser manipulado para generar resultados más complejos y si bien, podemos almacenar en ella el resultado de algunas operaciones básicas, a medida que aprendemos más sobre el uso de R, veremos que podemos almacenar otro tipo de elementos.

El nombre que le demos a una variable puede contener letras, números, puntos o subguiones; por ejemplo: var, PIB, M0, M1, M2, casas_3 o media.edad. Supongamos que queremos almacenar el resultado de la operación 2+2 en una variable llamada var, entonces escribimos lo siguiente:

var <- 2+2

Para ejecutar la instrucción presionamos la tecla ENTER, en su pantalla debería aparecer:

Esto es lo que se conoce como definir una variable, la instrucción «<-» denota una flecha esto quiere decir que a la variable var le estamos almacenando el resultado de la operación 2+2. Aunque otra forma de definir una variable es usando el signo de igualdad «=», entonces para definir esta variable, podemos escribir lo siguiente:

var = 2+2

Para ejecutar la instrucción presionamos la tecla ENTER, en su pantalla debería aparecer:

Una vez que hemos definido una variable, podemos utilizarla para operaciones más complejas. Por ejemplo, si al resultado que hemos almacenado en la variable var le queremos sumar seis, entonces escribimos

var+6

Para ejecutar la instrucción presionamos la tecla ENTER e inmediatamente debemos ver el resultado.

> var+6
[1] 10

En su pantalla debería aparecer:

Podemos también definir otras variables y efectuar operaciones entre ellas. Por ejemplo, si definimos una variable var_1 que almacena el producto de tres por cinco y otra variable var_2 que almacena la división de doce entre cuatro, podemos efectuar la resta de estas dos variables.

Para esto, ejecutamos las siguientes instrucciones:

var_1 <- 3*5
var_2 <- 12/4
var_1 - var_2

Para ejecutar cada instrucción presionamos la tecla ENTER e inmediatamente debemos ver el resultado.

> var_1 <- 3*5
> var_2 <- 12/4
> var_1 - var_2
[1] 12

En su pantalla debería aparecer:

Scripts

Trabajar con problemas más complejos requiere de instrucciones más complejas, o incluso, secuencias de instrucciones. Afortunadamente, la interfaz gráfica de R trae incorporada un editor de texto que nos permite escribir estas secuencias de instrucciones y que además, se pueden ejecutar sin necesidad de copiarlas y pegarlas en la consola.

Un script es una secuencia de instrucciones que nos permite llevar a cabo una tarea, estos se escriben en el editor de texto que provee R para posteriormente ser ejecutados, ya sean línea por línea o en su totalidad. Para crear un nuevo script, ubicamos el menú de Archivo, hacemos click en él y seleccionamos Nuevo Script.

Inmediatamente se abrirá una nueva ventana con un editor de texto sobre el cuál podemos escribir.

En este momento, recomiendo ajustar el tamaño y posición de la ventana que muestra la consola y la ventana que muestra el script para poder observar ambas con mayor comodidad, para esto, ubicamos el menú Ventanas, hacemos click en él y seleccionamos el arreglo más cómodo. A mí en particular me gusta la pantalla Dividida Horizontalmente.

Veamos un ejemplo de un script simple.

Suponga que tiene la siguiente tarea: Considerando cinco personas, guarde las edades de cada uno en cinco variables distintas llamadas p_1, p_2, p_3, p_4 y p_5; calcule la edad promedio de estos y guarde este valor en una variable llamada m; calcule la varianza de este conjunto de datos y guarde este valor en una variable llamada var.

Los datos con los que contamos son los siguientes:

  • Juan tiene 52 años.
  • Pedro tiene 14 años.
  • Fabiana tiene 33 años.
  • Jerick tiene 5 años.
  • Laura tiene 23 años.

Definimos las variables escribiendo las siguientes instrucciones en nuestro script:

p_1 <- 52
p_2 <- 14
p_3 <- 33
p_4 <- 5
p_5 <- 23

La edad promedio de estas cinco personas, se calcula sumando todas las edades y dividiendo todo esto entre cinco, es decir,

\dfrac{p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5}{5}

Entonces, escribimos la siguiente instrucción en nuestro script:

m <- (p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5)/5

La varianza mide la variabilidad de los datos respecto a su media y se calcula sumando los cuadrados de la diferencias entre cada observación y la media, y dividiendo todo esto entre cinco, es decir,

\dfrac{(p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2 }{5}

Entonces, escribimos la siguiente instrucción en nuestro script:

var <- ((p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2)/5

En su pantalla debería aparecer:

Puede ejecutar la instrucción de cada línea en el script seleccionándola y haciendo click en el botón de correr línea o puede ejecutar todas las instrucciones de una vez seleccionando todas las líneas y presionando correr línea.

De esta forma, se ejecutan las instrucciones en la consola sin necesidad de copiarlas y pegarlas, además, el script se mantiene intacto, lo que permite manipular las instrucciones con facilidad en el caso que hayamos escrito algo mal.

En la consola aparecerá:

> p_1 <- 52
> p_2 <- 14
> p_3 <- 33
> p_4 <- 5
> p_5 <- 23
> m <- (p_1 + p_2 + p_3 + p_4 + p_5)/5
> var <- ((p_1-m)^2 + (p_2 -m)^2  + (p_3 -m)^2  + (p_4 -m)^2  + (p_5 -m)^2)/5