一篇放在草稿箱里一年多的博文。

话说到,去年在上海财经大学讲《R与统计图形》时,提到了Edward Muybridge (1830-1904)的赛马动画。在准备材料的时候,我也比较八卦的翻了翻关于赛马动画的历史,结果发现:这幅图型不但是统计动画的鼻祖,同样是现代电影的先驱。

从 Edward Muybride 拍摄赛马动画后,美国的电影产业开始高速的发展,从此加利福尼亚州顺理成章地成为人类电影发展上的重镇,加州的好莱坞产生了大量的电影技术的创新,好莱坞电影也成为美国文化的主要代表之一。

电影、动画的原理,我就不八卦了,一般理科生大概都有些了解。关于这个赛马动画的产生,很有意思:

1872年,前美国加州州长 Leland Stanford(也是斯坦福大学的创立者)是一个狂热的赛马爱好者,为了证明马在奔跑的时候会有一刻所有的蹄子同时悬空,和人打赌,赌金非常高,达到了$25,000(估计折合到现在应该有几百万美元吧)。而在那个年代很难用肉眼确定马在奔跑时的状态(可以想象一下为什么“马踏飞燕”是那个样子?)于是Stanford找到并雇佣Muybridge这个摄影家帮他解决这个问题。

Muybridge 本来在 1872 年的时候已经接受了 Stanford 的邀请,为 Stanford 提供那旷世赌博的摄像证据。但这家伙怀疑自己老婆有个情人(Larkyns),并且冲动的枪杀了Larkyns(和张灵甫有的一拼)。一直到1877年,Muybridge 被判无罪(Stanford提供的辩护资助),才又继续他的奔马实验,于是有了这个:

后来Muybridge根据这些赛马的图片,创作了人类历史上的第一个小电影。那,下面这个动画就是用最上面的几张图合并而成的(因为偷懒用ImageMagick自动切割,所以这个小电影有点晃~~)

当然,还有一个效果更好的:

哈,这便是统计动画~~

 

今天看到老同学@JulieJulieJulieJulie浪漫求婚,真的很浪漫、很唯美、很感动。正如评论说的,我们又相信爱情了!于是,小兴奋,睡不着,爬起来补一篇文章。

## 正文开始

最近在数据挖掘专业网站 KDnuggets 上刊出了2011年度关于数据挖掘/分析语言流行度的调查,不出意料R、SQL、Python果然排在了前三位。当然有看官说了,参与调查的样本数量太少,而且以登录KDnuggets网站的用户为主,样本的信息显然是有偏的。实话说,我也对KDnuggets网站的Poll持保留态度,但它的结果毕竟代表了某一类人群的使用偏好,尤其是在语言角度。

我们看排名前5位的语言:

  1. R:世界范围内的标准统计语言,以快速更新的算法,灵活的编程,广泛的扩展,绚丽的图形著称,遵循GPL协议的开源软件
  2. SQL:大部分企业使用的,数据仓库、集市的通用查询语言,在大型数据应用上有极大的优势,同时也是数据分析/挖掘的基础
  3. Python:传说中的Google的三大开发语言,适用于粘合一些复杂应用,我这里工作暂时没有涉及过
  4. Java:太多的应用都基于Java的,不然Oracle也不会花上74亿美元收购SUN了
  5. SAS:曾经的数据分析领域老大,当然现在市场份额依旧非常高。但SAS昂贵的使用费用迫使更多的分析工作者转到了开源领域,比如R

后四种语言同R语言还都有一些关系,闲扯起来还真是没完没了,这里就不再赘述,各位可以在搜索引擎上搜索R+XXX。如果我们将范围限制在数据挖掘这个主题,R同SQL的关系则变得非常非常紧密。

众所周知,R的强项在于灵活的算法,以及开发速度,但其所有的计算都是在内存中进行,一旦数据量达到了内存上限,基本上就是叫天天不灵,叫地地不应了。所以在使用R做数据挖掘时,就必须考虑使用其他的数据工具弥补R在这方面的劣势。尤其是在商业应用上,不能搭建R环境的条件下,SQL语言是提供挖掘结果的不二选择。

支持SQL的商用数据库比如Oracle、DB2性能优异,但对系统的占用非常厉害,假如本地装了Oracle,又开了点其他应用,2G的内存很快就会吃到1.5G甚至以上,再想用R做分析那只能用“捉襟见肘”这个词来形容了。当然如果在办公条件下有相应的服务器环境最好,在某些应用环境下,甚至可以通过本地多开R进程来达到并行计算的目的。

或者本地分析比较多,但数据量又时常上到百兆,虽然R也能够处理,但依然建议将数据移植到本地构建的轻量数据库环境,比如MySQL环境。从我的经验上看,虽然MySQL对比Oracle、DB2来说小巧很多,但在同R语言配合的本地应用上,性能更加有保证。

有了支持SQL的数据库环境,就要聊一聊R语言到底和SQL有什么关系:

  • 各大数据库厂商已经开发了相关的支持R语言的数据挖掘套件,比如Oracle的RODM,Teradata的 teradataR等。
  • R本身就可以通过扩展包来对数据库执行SQL,这时你可以把R语言作为调度环境。R的计算过程结果可以直接作为参数传递到数据库中,并将相应的结果返回,供R环境使用。
  • 通过sqldf包,在R内部使用标准SQL对数据进行预处理,包括group by,order by,join,where等操作。
  • 当然R最重要的用途是将数据挖掘的结果转义为标准SQL语言,利用数据库来实现挖掘结果。当然有人说了,不是有pmml可以将模型嵌入到数据库么?!扯!到现在我也没见pmml成为应用标准,老老实实的将模型结果转义到SQL才是王道。比如用于概率预测的Logistic回归或者分类模型的Tree-based Models,这些模型的转义工作都不难,这样最终的工程实施都脱离了R环境,更具通用性,且利用了数据库的高速性能。

说句题外话:不知道哪位看官见过70万字符长度的庞大SQL语句——是的,你没看错,70w,R转义的,可以执行,对于数据库而言不过是半分钟的事情。

 


在2008年,第一届中国R语言会议上,来自于艾瑞咨询的张翔为大家展示了一组极具震撼力的泡泡图,而这段视频便是Hans Rosling 在2006年 TED 上的演讲,讲述的是1956年-2006年之间各国间的经济发展变化。虽然个人认为泡泡图的实现的技术并没有太多技术含量,但惊讶于Hans Rosling大智若愚的演讲能力,甚至再看完五六遍之后,仍然还会被其感染。

再后来, Hans Rosling将这款数据展示产品卖给了Google,而Google又将其整合到Visualisation API 里,于是我们可以调用Google的API来使用这些有趣的图形展示功能。

更令人鼓舞的是:前不久,Markus Gesmann, Castillo两位老大,写了googleVis这个R扩展包,将Hans Rosling的泡泡图同R语言完美的整合在了一起:)

下面就是在R语言里,通过googleVis包,对我国2006年至今的货币供应量(M0、M1、M2)Motion Chart(将横坐标设置为time以后,点击Play)

碎碎念:从泡泡的跳动上看,央行投放的货币供应量(亿元)在2009-2011年间,增加的最为剧烈,当然这个时间段也是房价近十年间增长最为迅速的两年。而现在呢,房市开始限购,国内房地产市场已经撑不住超发的货币,因此广泛的通货膨胀开始蔓延。引用郎咸平的几段话:

我们近几年发了76.5万亿的货币,是GDP的2.5倍,而美国的货币量除上GDP只是0.6,只有我们的四分之一

唯一的解释只能是货币的购买力在下降,这就是经济学里的通货膨胀

最后,关于googleVis包的使用请移步至这里

 

yanlinlin 站长放出个问题,按照《魔方与数学》一文的后记上记录的:

请将1111111111、……的平方写下来,从最小的开始,每个占一行,并且全部居中书写,图形的样子?

问题不难,不外乎就是将这些数字平方,在按照要求放置。但,存在一个小问题,计算机一个单元存储数据的数据长度不是无限制的,而且精度也有所限制,所以当11111111平方的时候,R给出的数据已经是约数了。帖子讨论详见(这里

还好,这些数据的平方比较简单,可以通过模拟平方的运算过程来得到精确的结果,代码如下:

生成的图形有些像杨辉三角,也是非常漂亮:

但我想应该还有更好的实现方式,期待跟帖出现。

 

今天在郑来秩那儿看到了一张Excel2007的绘图,用来对比实际完成情况和目标的差异,不多解释,原文请移步至这里

数据是这样的

季度 目标 实际 中间值 差异
第一季度 320 260 290 -60
第二季度 300 280 290 -20
第三季度 350 390 370 40
第四季度 300 380 340 80

最后的图形是这样的:

Excel2007不是很熟,不评论。对比R实现的结果及方式:

代码共11行,细节见这里

 

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