Organisatorische Vorarbeiten – WICHTIG!
Statistik: Übungen
Für diese Veranstaltung benötigen wir eine Umgebung, in der wir kleine Programme in der Sprache R erzeugen und ausführen können. Im ersten Schritt erstellen wir eine solche Umgebung. Dabei können wir auf zwei Arten verfahren: (1) Wir arbeiten in der Cloud oder (2) lokal mit den Dateien auf unseren Rechnern. Wir starten mit (1). Im Laufe des Semesters (bitte bald!) werden Sie irgendwann selbständig Option (2) einrichten.
Für R gibt es eine sehr gute Entwicklungsumgebung (engl. Integrated Development Environment kurz IDE) – also eine Art Editor, in der wir unsere Programme schreiben können, der uns bei den vielen lästigen Aspekten der Programmierung massiv unterstützt. Diese IDE heißt RStudio.
Wenn wir Weg (2) gehen, heißt das, dass wir R und RStudio auf einem Rechner installieren. RStudio gibt es für alle relevanten Betriebssysteme. Wenn wir Weg (1) gehen, verwenden wir eine serverbasierte Version von RStudio. Die Oberfläche der IDE sieht identisch aus, wurde aber zentral auf einem Serverrechner installiert, so dass wir das lokal nicht machen müssen. Die Hürde, um starten zu können, ist also für (1) deutlich niedriger als für (2); deshalb starten wir auch damit.
1 R in der Cloud
Erzeugen Sie einen Account für RStudio Cloud: https://login.rstudio.cloud/. Sie können auch Ihren Google-Account verwenden, wenn Sie einen solchen haben. Wenn Sie diese beiden Welten aber auseinander halten wollen, sollten Sie hierfür einen eigenen Account verwenden.
Unser Ziel ist die “Posit Cloud”. Posit heißt die Firma, die RStudio entwickelt. Der Begriff “Posit” ersetzt Schritt für Schritt den Begriff “RStudio”.
Wenn Sie die Registrierung hinter sich gebracht haben, sollten Sie etwa folgendes sehen (natürlich mit Ihrem Namen und nicht dem meinen):
Startseite der Posit RStudio-Cloud Richten Sie sich einen Workspace ein. Bezeichnung beliebig; z. B. “Statistik”.
Starten Sie ein neues Projekt (rechts: Dropdown-Liste
New Project\(\rightarrow\)New RStudio Project)Ändern Sie den Namen des neuen Projekts von “Untitled Project” in “Statistik Übungen” (o. ä.)
Sie sollten in etwa folgendes sehen:
RStudio-Cloud: Neues Projekt
Achtung: In der Cloud sind unsere Ressourcen begrenzt. Wir dürfen mit diesem kostenfreien Account nicht beliebig viele Workspaces oder Projekte einrichten. Aktuell sind das ein Workspace und 10 Projekte. Je eher Sie RStudio auf Ihrem lokalen Rechner installieren, desto weniger relevant sind diese Beschränkungen für Sie!
2 R lokal auf dem Rechner
Hierzu finden wir eine Menge Tutorials online. Sie können beispielsweise bei Google die Suchbegriffe tutorial installation von rstudio eingeben.
Eine halbwegs aktuelle1 und recht gute Anleitung finden Sie von Dr. Björn Walther unter https://bjoernwalther.com/r-installieren-windows-und-rstudio-installieren. Auf der Seite sind auch einige Erklär-Videos verlinkt.
Achtung: Die Welt von R ist schnelllebig. Das heißt, dass sich einzelne Bestandteile der Software oder auch der IDE in Zukunft ändern können – und das sehr wahrscheinlich auch bald tun werden. Diese stete Entwicklung ist gewollt. Dadurch bleiben das Programm R und die IDE RStudio immer auf einem aktuellen Stand; auch wenn das für die Nutzenden einen kleinen Mehraufwand bedeutet, weil wir lokal für eine akktuelle Installation (auch der Komponenten/Pakete) sorgen müssen.
3 Ein erstes Dokument in Quarto
Wir werden Dokumente erstellen, die Text und Code kombinieren. Dazu verwenden wir das System Quarto. Wenn Sie eine aktuelle RStudio-Version installiert haben, sollte Quarto automatisch mit installiert werden. Sollte das nicht der Fall sein, finden Sie eine Installationsanleitung hier: https://quarto.org/docs/get-started/
In Quarto können wir mit Hilfe einfacher Befehle einer Auszeichnungssprache (z. B. HTML) professionelle Dokumente oder auch Webseiten erzeugen.
Für unser erstes Dokument in Quarto gehen Sie folgendermaßen vor:
Erzeugen Sie ein neues Quarto-Dokument: File → New File → Quarto Document…
Im erscheinenden Dialog füllen Sie nur die Felder “Author” und “Title” entsprechend aus und deaktivieren Sie den “visual markdown editor”. Der Rest kann bleiben wir er ist.
RStudio-Cloud: Neues Projekt Speichern Sie das Dokument unter dem Namen “Hallo-Welt.qmd” (die Endung “.qmd” wird im Normalfall automatisch angefügt) in einem Verzeichnis, das Sie wiederfinden. Am besten, Sie richten sich für Ihre Übungen in Statistik ein eigenes Verzeichnis ein.
RStudio erzeugt ein Quarto-Dokument, das nicht komplett leer ist, sondern schon einige Inhalte aufweist. Damit wir die besser verstehen, (Falls nicht der Quellcode des Dokuments angezeigt wird, klicken Sie auf “Source” – zu finden links oben; aktiv ist ggf. aktuell das nebenstehende “Visual”).
Editieren Sie – also löschen und ergänzen Sie – das Dokument so, dass es in etwa wie folgt aussieht2:
Rendern Sie das Dokument: Klicken Sie dazu den pfeilförmigen Render-Button links über dem Dokument. Das Ergebnis sollte in einem Browser-Tab angezeigt werden.
[Optional] Veröffentlichen Sie das Dokument über den Publish-Button in RStudio.
4 R als Taschenrechner
Beantworten Sie mit Hilfe von R die folgenden Fragen (für einige Aufgaben müssen Sie zuerst die geeigneten Operatoren suchen):
- Wie viel ist 123 mal 321?
- Wie viel ist 50 geteilt durch 17?
- Wie viel ist 2,5 mal 4?
- Wie viel ist 2 hoch (2 hoch 2)?
- Wie groß ist die Wurzel aus 1000?
- Wie viel ist 10 Modulo 3? [Modulo: Rest einer Division]
Ergänzen Sie das Dokument um die Bearbeitung dieser Fragen.
5 Allgemeines
Sie sollten diese und alle folgenden Übungen möglichst selbständig und vorab bearbeiten – also vor den Übungsterminen im Stundenplan. Wir besprechen dann die Fragen und Hürden, die bei der Bearbeitung der Übungen bei Ihnen aufgetaucht sind.
Zu diesen Terminen sollten Sie möglichst Ihren eigenen Laptop mitnehmen. Alternativ arbeiten Sie zu zweit oder dritt an einem Rechner.
Natürlich können Sie sich gegenseitig unterstützen und Probleme kooperativ lösen.
Die meisten unserer Dokumente haben eine Datumsangabe. Ich werde die Dokumente immer wieder mal anpassen/korrigieren. Achten Sie darauf, dass Sie eine aktuelle Version verfügbar haben, wenn Sie lernen oder die Aufgaben bearbeiten.