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Formas de utilización de R y uso de E MACS + ESS F. Tusell * Curso 2.005-2.006 Índice 1. Introducción 1 2. Requisitos 2 3. Escenarios posibles 2 3.1. Tecleo directo en la ventana interactiva de R ............ 2 3.2. Uso de R en “batch” ........................ 2 3.2.1. En Unix/Linux ....................... 3 3.2.2. En Windows ........................ 3 3.2.3. Ventajas e inconvenientes. ................. 3 3.3. Uso de source() y sink(). .................. 4 3.4. Uso de Emacs + ESS ........................ 4 3.5. Otras formas de utilizar Emacs + ESS ............... 10 3.6. Mandatos útiles al editar utilizando ESS .............. 10 3.7. Uso de Emacs + R + Sweave .................... 10 4. Si quieres saber más... 12 A. Lista de comandos usuales de ESS 13 B. Lista de comandos usuales de Emacs 14 1. Introducción R puede ser utilizado con bastante comodidad en forma interactiva. Comandos erróneos pueden ser reinvocados, corregidos y reejecutados. Sin embargo, a medida que el volumen del trabajo crece y, sobre todo, cuando queremos una transcripción * Actualización del día 18 de octubre de 2005. La última versión de este documento, posiblemente más reciente, puede obtenerse de http://www.et.bs.ehu.es/˜etptupaf 1

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Formas de utilización de R y uso de EMACS + ESS

F. Tusell*

Curso 2.005-2.006

Índice

1. Introducción 1

2. Requisitos 2

3. Escenarios posibles 23.1. Tecleo directo en la ventana interactiva de R . . . . . . . . . . . . 23.2. Uso de R en “batch” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

3.2.1. En Unix/Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.2.2. En Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.2.3. Ventajas e inconvenientes. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3.3. Uso de source() y sink(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.4. Uso de Emacs + ESS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.5. Otras formas de utilizar Emacs + ESS . . . . . . . . . . . . . . . 103.6. Mandatos útiles al editar utilizando ESS . . . . . . . . . . . . . . 103.7. Uso de Emacs + R + Sweave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4. Si quieres saber más. . . 12

A. Lista de comandos usuales de ESS 13

B. Lista de comandos usuales de Emacs 14

1. Introducción

R puede ser utilizado con bastante comodidad en forma interactiva. Comandoserróneos pueden ser reinvocados, corregidos y reejecutados. Sin embargo, a medidaque el volumen del trabajo crece y, sobre todo, cuando queremos una transcripción

*Actualización del día 18 de octubre de 2005. La última versión de este documento, posiblementemás reciente, puede obtenerse de http://www.et.bs.ehu.es/˜etptupaf

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“limpia” y editada del mismo (por ejemplo, para documentar un informe o unatarea de clase), el modo simple interactivo que ofrece R se torna insuficiente.

Emacs es un editor extremadamente potente y adaptable que, entre otras cosas,puede servir como interface a R. Su uso es la opción recomendada, aunque en loque sigue se mencionan otras que pueden ser de utilidad en diferentes situaciones.

2. Requisitos

Se presupone una instalación correcta y funcionando de R, Emacs y el “add-on” de Emacs llamado ESS (Emacs Speaks Statistics)1. Los tres componentes hansido integrados y pueden instalarse con mínimo esfuerzo sobre Windows 9x/NT/XPutilizando el CD ROM repartido a los alumnos de Estadística: Modelos Linealesy Estadística: Análisis Multivariante. Los mismos componentes son completa-mente “standard” en Unix/Linux y forman parte de bastantes distribuciones.

3. Escenarios posibles

3.1. Tecleo directo en la ventana interactiva de R

Es el escenario más elemental y simple. Abrimos una sesión2 de R y tecleamoslos mandatos deseados.

Si deseamos una transcripción de la sesión, marcamos con el ratón la parte de-seada y la cortamos y pegamos en, por ejemplo, un documento Word (en Windows)o un fichero de texto ordinario o de un procesador de texto en Unix/Linux.

Los objetos que creemos persisten de una sesión a otra (si los salvamos), perola información acerca de cómo se crearon, no.

3.2. Uso de R en “batch”

El “batch” o proceso por lotes consiste en someter a un programa un conjun-to de instrucciones para ser ejecutadas secuencialmente. Era el modo de trabajoúnico en los albores de la informática. En general, es ventajoso poder trabajar in-teractivamente, viendo el resultado de ejecutar una instrucción antes de emitir lasiguiente.

No obstante, procesos ya depurados pueden ventajosamente ejecutarse en “batch”,sin intervención del usuario, que no tiene que actuar ni esperar (si el proceso es muy

1Las recomendaciones que siguen han sido probadas en Windows XP Professional Edition conR versión 2.0.0 y ESS versión 5.2.3 y en Linux (Debian 3.1 sobre Pentium) con R versión 1.9.1y ESS versión 5.2.2, sin diferencias aparentes. Versiones diferentes, no muy antiguas, funcionaránseguramente del mismo modo.

2Pinchando sobre su icono en Windows, tecleando R en un terminal o pinchando sobre su icono,si lo hay, en Unix/Linux.

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largo). Adicionalmente, en máquinas multiusuario es posible programar la ejecu-ción en “horas valle”, cuando menos congestión existe en la máquina donde seejecutan.

3.2.1. En Unix/Linux

Utilizaremos el editor de nuestra elección (vi, pico, emacs, . . .) para ge-nerar un fichero de texto ASCII conteniendo las instrucciones a ejecutar. Lo sal-varemos con el nombre que deseemos, preferiblemente con la extensión .R; porejemplo programa.R. Desde una ventana de terminal teclearemos:

R CMD BATCH programa.R

Las instrucciones en programa.R se ejecutarán una tras otra y tanto las instruc-ciones como su resultado aparecerá en el fichero de nueva creaciónprograma.Rout

3.2.2. En Windows

Utilizaremos el editor de nuestra elección para generar un fichero de texto AS-CII conteniendo las instrucciones R. ¡Atención! Procesadores de texto como Wordy similares incluyen caracteres no ASCII de formateo. Si empleamos Word, de-bemos asegurarnos de salvar el resultado como ASCII puro. Otra alternativa esNotepad. Desde luego, emacs será la opción preferible si está disponible.

A continuación, desde una ventana MS-DOS3 teclearemos:

R CMD BATCH programa.R

obteniendo como resultado el fichero de nueva creación programa.Rout. Estefichero quedará en la carpeta donde R se haya iniciado.

3.2.3. Ventajas e inconvenientes.

Tanto en Windows como Unix/Linux, la ventaja esencial del proceso en “batch”es que tenemos un listado de las instrucciones que generan un resultado. El resul-tado es así totalmente reproducible. Podemos además incluir los comentarios quequeramos en programa.R y aparecerán en programa.Rout

¡Nunca añadiremos comentarios, etc. editando directamenteprograma.Rout!Si lo hiciéramos y constatáramos después que son precisas modificaciones, al vol-ver a ejecutar programa.R obtendríamos un nuevo programa.Rout sin loscomentarios añadidos: tendríamos que volver a repetir dicho trabajo de comenta-rio. Nos conviene incluir todos los comentarios en programa.R, pues así reapa-recerán en programa.Rout junto con los resultados modificados si hemos decambiar datos o instrucciones.

3Que obtendremos pinchando el icono correspondiente. En Windows XP está un poco escondido:en la carpeta C:\Windows\system32 buscaremos el fichero cmd. Nos convendrá copiarlo alEscritorio para su utilización frecuente.

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Tener un “script” como programa.R, además de constituir una buena docu-mentación que nos ayuda a saber qué hicimos para obtener un resultado, permiteborrarlo y ahorrar sitio en disco. Por ejemplo, podemos escribir un programa.Rque a partir de un fichero de datos genera multitud de tabulaciones cruzadas. Siconservamos tanto el fichero de datos como programa.R, podemos eliminar to-das las tablas creadas con la tranquilidad de que las podemos recrear en cualquiermomento4.

3.3. Uso de source() y sink().

El uso de source() y sink() es similar bajo Windows y bajo Unix/Linux.Son dos funciones de R que desvían respectivamente la entrada y salida. Si desdedentro de una sesión R tecleamos

source("fichero")

instrucciones contenidas en el mismo. Las diferencias con R CMD BATCH. . . son:

1. Se trata, en principio, de una función silenciosa: se ejecutan las instruccio-nes sin producir ninguna salida5. Esto puede ser conveniente si ficherocontiene, por ejemplo, instrucciones de inicialización que queremos ejecutarfrecuentemente al comenzar o en algún momento de la sesión, sin necesidadde ver todos los resultados en la salida.

2. No crea un fichero externo .Rout. La salida, si se produjera alguna poremplear la opción echo=TRUE, la vemos en la pantalla.

sink("fichero") por su parte, como se ha indicado, redirige la salida deR al fichero de nombre "fichero". Se puede obtener la salida en la pantalla yen "fichero" a la vez invocando source con la opción split=TRUE.

3.4. Uso de Emacs + ESS

Será, en general, la opción preferida, al darnos simultáneamente las ventajas dela interactividad y del proceso por lotes, con completa reproducibilidad del trabajoefectuado. A continuación, un ejemplo de sesión mostrando pantallas selecciona-das.

4Si, entre tanto, el fichero de datos de partida se modificara, las tablas que recreáramos harían usode los datos más modernos, evitándose la situación indeseable de tener tablas creadas en diferentesmomentos inconsistentes entre sí.

5Aunque esto se puede modificar invocando source con la opción echo=TRUE.

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1. Inicia el editor Emacs. Teclea ESC x R para abrir una sesión interactivacon R. Verás,

2. Parte la ventana en dos, para tener una ventana mostrando tu sesión interac-tiva R y otra donde podrás editar. Utiliza el mandato CTRL-x 3.

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3. En una de las dos ventanas, edita un fichero (mediante File → Open file) yteclea las instrucciones de R que deseas ejecutar.

4. Señala el fragmento de texto que desees ejecutar arrastrando sobre él el ratóncon el botón izquierdo apretado. Lo verás resaltado con fondo en color.

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5. Teclea CTRL-c CTRL-r. Te preguntará a qué proceso deseas transferir tuselección (fíjate en la línea inferior de la pantalla). Acepta que se transfieraa R.

6. Las instrucciones transferidas se ejecutan en tu sesión interactiva.

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7. Si los resultados no son de tu interés, puedes desecharlos con CTRL-cCTRL-o.

8. A continuación, puedes continuar editando en la ventana de la derecha lasmodificaciones que creas oportunas. . .

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9. . . . y re-ejecutarlas en R (mediante marcado más CTRL-c CTRL-r).

10. Puedes también teclear directamente cosas en tu sesión interactiva. Si losresultados te convencen, puedes copiar el mandato ensayado en la ventanade la derecha.

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Las notas anteriores muestran un modo muy simple y efectivo de trabajar, quereune lo mejor de la interactividad y el “batch”. Cuando la ventana de edicióntenga ya un código suficientemente ensayado y depurado, al que habrás añadido loscomentarios pertinentes, puedes salvarlo y re-ejecutarlo una última vez mediante RCMD BATCH (ver más arriba en la sección 3.2).

3.5. Otras formas de utilizar Emacs + ESS

Hay muchas, y cada cuál puede adoptar la que mejor se adapte a su formade trabajo. Una posibilidad que encuentro útil es la de trabajar interactivamente yguardar copia de los mandatos empleados.

Si esto se hace simplemente guardando la transcripción de la sesión, nos en-contraremos con mandatos y salidas entreveradas; y los mandatos están precedidosdel “prompt” >. En consecuencia, no podemos simplemente “batchear” la trans-cripción de la sesión guardada tal cual.

ESS ofrece la opción de guardar una transcripción “limpia”. Para ello, señala-remos la parte de la sesión que desemos limpiar (arrastrando el ratón sobre ella conel botón izquierdo apretado) y teclearemos:

ESC x ess-transcript-clean-region RET

lo que dejará sólo los mandatos. Podremos así guardar el contenido de la sesión yemplearlo como entrada de un R CMD BATCH o de cualquier otro modo.

3.6. Mandatos útiles al editar utilizando ESS

ESC-; Comentar (precediendo cada línea de un #) la región señalada.ESC-x uncomment-region Descomentar la región señalada.C-c C-v Ayuda sobre alguna cuestión. h Situándose sobre un link, nos lleva

a la página correspondiente.

3.7. Uso de Emacs + R + Sweave

En ocasiones interesa escribir un documento en LATEX2e que incorpore resul-tados de cálculos realizados en R. En este caso, el paquete6 de nombre Sweavefacilita sobre manera el trabajo.

La idea es simple: se escribe un documento LATEXordinario, con extensión.Rnw, incluyendo entre marcas adecuadas código en R. Este documento se prepro-cesa mediante una función de R que ejecuta el código entre las marcas indicadas ysustituye su ouput en el mismo lugar, produciendo como salida un documento conextensión .tex. Este documento se “latexea” como de ordinario.

Las marcas a que se hace referencia son

6Escrito por Friedrich Leisch, y disponible en http://www.ci.tuwien.ac.at/~leisch/Sweave/. Puede encontrarse documentación y la forma de instalarlo en dicha direc-ción.

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<<>>=

para comenzar una sección de código y

@

para finalizarla. Por ejemplo, procesando el fichero a continuación, que suponemosnombrado example1.Rnw,

\documentclass[a4paper]{article}\title{Sweave Example 1}\author{Friedrich Leisch}\begin{document}\maketitle

In this example we embed parts of the examples from the\texttt{kruskal.test} help page into a \LaTeX{} document:

<<>>=data(airquality)library(ctest)kruskal.test(Ozone ~ Month, data = airquality)@which shows that the location parameter of the Ozonedistribution varies significantly from month to month. Finally weinclude a boxplot of the data:

\begin{center}<<fig=TRUE,echo=FALSE>>=boxplot(Ozone ~ Month, data = airquality)@\end{center}\end{document}

obtendríamos un fichero de nombre example1.tex que podríamos formatearmediante LATEX. Obsérvese que es posible incluso incluir figuras. Obsérvese que noes preciso insertar manualmente fragmentos en el fichero .tex; el preprocesadorlo hace por nosotros.

Para preprocesar el fichero .Rnw y convertirlo en su homólogo .tex, debe-mos cargar en R el package tools,

library("tools")

y ejecutar:

Sweave("example1.Rnw")

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que producirá example1.tex en el directorio en que estamos trabajando.Nada de lo anterior requiere Emacs ni ESS; no obstante, el proceso es más

cómodo si tenemos el fichero .Rnw en un buffer de Emacs y una sesión R bajoESS en otro. Podemos incluso programar las divertas operaciones (procesar, el.Rnw, etc.) de manera que las ejecutemos con un sólo golpe de tecla, en lugar detener que teclear Sweave("example1.Rnw") cada vez7.

4. Si quieres saber más. . .

Hay bastantes referencias, muchas de ellas disponibles en Internet. Si has ins-talado Emacs y ESS sobre Windows desde el CD ROM facilitado a los estudiantesde Cuantitativa, en la carpeta C:/ESS/doc dispones de los ficheros ess.pdf yess-intro.pdf (entre otros), que te interesará leer.

Cuanta información puedas necesitar sobre ESS la encontrarás en http://stat.ethz.ch/ESS/; de ahí procede, por ejemplo, la lista de comandos habi-tuales reproducida en el Apéndice A.

En cuanto a Emacs, referencias de utilidad incluyen [1] y [2]. Este último es-tá también disponible on-line en http://www.delorie.com/gnu/docs/emacs/emacs_toc.html.

Otras fuentes de información sobre Emacs en Internet incluyen http://www.lib.uchicago.edu/keith/tcl-course/emacs-tutorial.htmly http://www.gnu.org/software/emacs/windows/ntemacs.html.En las páginas Web del Departamento (http://www.et.bs.ehu.es) en Re-cursos → Software → Manuales está disponible el manual de Emacs en PDF y enHTML, así como alguna información adicional.

7Si empleas la distribución de LATEXy el Emacs que se entrega en el CD ROM distribuido en clase,esta configuración está ya hecha, y puedes re-compilar un documento tecleando en sucesión F5, F6y F7.

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A. Lista de comandos usuales de ESS

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Depto. de Economía Aplicada III 14

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Depto. de Economía Aplicada III 15

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Depto. de Economía Aplicada III 16

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Depto. de Economía Aplicada III 17

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Depto. de Economía Aplicada III 18

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Depto. de Economía Aplicada III 19

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Depto. de Economía Aplicada III 20

Referencias

[1] D. Cameron and B. Rosenblatt. Learning GNU Emacs. O’Reilly and Assoc.,1991.

[2] R.M. Stallman. GNU Emacs Manual. Free Software Foundation, 1997.