Einführung in R mit Jupyter Notebook

Einführung in R mit Jupyter Notebook#

Dieses Notebook richtet sich an Studierende, die noch keine Erfahrung mit Programmierung, R oder Jupyter Notebook haben. Es führt Sie durch die grundlegenden Konzepte, die Sie benötigen, um mit R zu arbeiten. Beginnen wir mit den absoluten Grundlagen!

Bevor Sie starten, schauen Sie in die Addresszeile Ihres Browseres. Steht dort am Ende .htlm so sind Sie noch auf der Homepage. Hier können Sie die Seite anschauen, jedoch den Code nicht selbst ausführen.

Um die ausführbare Version dieser Seite zu öffnen, klicken gehen Sie mit der Maus auf die kleine Rakete, rechts oben auf dieser Seite. Dort öffnet sich ein Menü. Klicken Sie dort auf JupyterHub. Dann öffnet sich die ausführbare Version in JupyterHub.

Geschafft? Gleich geht’s los nur noch ein kurzer Hinweis, falls es mal Probleme gibt:

Was tun wenn Jupyter Notebook nicht funktioniert?

Hier ein paar Lösungen für Probleme die auftreten können:

  1. Problem: Das Einloggen auf den JupyterHub nicht klappt (ein Klick auf die Rakete liefert eine Fehlermeldung)

    Lösung: Lösche alle Cookies im Browser. (Dann vergisst der Browser, dass man im JupyterHub angemeldet war. Man muss sich neu anmelden und schon sollte es wieder funktionieren)

  2. Problem: Wir sind auf dem JupyterHub angemeldet, aber es werden Fehler angezeigt.

    Lösung: JupyterHub Server neu starten. Je nachdem in welcher Ansicht man ist, funktioniert eine der beiden Möglichkeiten :

    • Möglichkeit 1: Datei -> Hub-Kontrollzentrum -> Stop My Server -> Start My Server

    • Möglichkeit 2: Rechts oben auf „Control Panel“ klicken -> Stop My Server -> Start My Server

So, nun geht es wirklich los.

1. Wie führt man eine Zelle aus?#

In Jupyter Notebook besteht der Code aus sogenannten Zellen. Um eine Zelle auszuführen, drücken Sie Shift + Enter. Probieren Sie es mit der folgenden Zelle:

# Drücken Sie Shift + Enter, um diese Zelle auszuführen
print("Hallo, Welt!")

[1] "Hallo, Welt!"

2. Jupyter Notebook als Taschenrechner verwenden#

R kann wie ein Taschenrechner genutzt werden. Probieren Sie es mit den folgenden Beispielen:

# Addition
3 + 6

# Multiplikation
7 * 8

# Potenzierung
2^3

# Division
10 / 2
9
56
8
5

3. Variablen in R#

In R können wir Werte in Variablen speichern. Dies macht es einfacher, Werte mehrfach zu verwenden.

# Eine Variable definieren
x <- 10

# Die Variable ausgeben
x

# Die Variable verwenden
x + 5

# Eine zweite Variable definieren und mit der ersten kombinieren
y <- 20
x + y
10
15
30

4. Vektoren in R#

Ein Vektor ist eine Sammlung von Werten. Sie können mehrere Zahlen in einem einzigen Objekt speichern.

# Einen Vektor erstellen
zahlen <- c(1, 2, 3, 4, 5)

# Den Vektor anzeigen
zahlen

# Die Summe aller Elemente im Vektor berechnen
sum(zahlen)

# Das Mittel der Zahlen berechnen
mean(zahlen)
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
15
3

5. Mit Vektoren arbeiten#

Sie können Operationen auf ganze Vektoren anwenden. Zum Beispiel können Sie jedes Element eines Vektors mit 2 Multiplizieren. Oder sie können 2 Vektoren gleicher Länge addieren.

# Alle Zahlen im Vektor verdoppeln
zahlen * 2

# Zwei Vektoren addieren
zahlen2 <- c(10, 20, 30, 40, 50)

zahlen + zahlen2
  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
  5. 10
  1. 11
  2. 22
  3. 33
  4. 44
  5. 55

6. Weitere Übungen#

Probieren Sie folgende Aufgaben aus, um Ihr Verständnis zu vertiefen:

  1. Erstellen Sie zwei neue Vektoren. Der erste bestehe aus den Werten 2,5,1,0,4 und der zweite aus den Zahlen 6 bis 10.

  2. Berechnen Sie die Summe und das Mittel der beiden Vektoren.

  3. Subtrahieren Sie den ersten Vektor von dem zweiten.

# Ihre Lösung hier
vek1 <- c(1,2,3,4,5)