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Tidyverse

Por: Evandro Magalhães, Guilherme Landim e Jorge Monteiro

citação “Conjuntos de dados Tidy são todos iguais, mas todo conjunto de dados bagunçados são únicamente bagunçados.” –– Hadley Wickham

O que é a filosofia Tidy?

Os princípios para a elaboração de dados limpos através de uma interface uniforme permite a dominação de um pacote que pode ser interligado à lógica de outro. O tidyverse parte de uma base “crua” e a transformam até obter uma base de dados analítica, que, a menos de transformações simples, está preparada para gerar tabelas e gráficos e alimentar modelos. O Tidyverse é um conjunto de pacotes para ciência de dados que possuem gramática, estrutura de dados e principalmente, uma filosofia em comum. A filosofia é de trabalhar sempre com dados tidy (arrumados) e ter todas as ferramentas para transformar os dados que tivermos em tidy.

O tidyverse segue os seguintes princípios para uma API organizada, segundo o Tidy Manifesto:

Reutilizar estruturas de dados existentes

Quando possível, é melhor utilizar estruturas de dados comuns do que criar uma estrutura específica para o seu pacote. Geralmente, é melhor reutilizar uma estrutura existente mesmo que ela não se encaixe perfeitamente.

Organizar funções simples usando o pipe

O pipe, %>%, é uma ferramenta de composição comum que funciona em todos os pacotes. Faça com que suas funções sejam o mais simples possíveis. Com o pipe é possível programar de forma mais compacta, legível e correta. Uma função deve poder ser descrita com apenas uma sentença. A sua função deve fazer uma transformação no estilo copy-on-modify ou ter um efeito colateral. Nunca os dois. O nome das funções devem ser verbos. Exceto quando as funções do pacote usam sempre o mesmo verbo. Ex: adicionar ou modificar.

Programação Funcional

O tidyverse trata de um conjunto de pacotes lógicos que combina a manipulação de vetores para a visualização de dados em mapas para gerar uma comunicação sobre o fenômeno que o ocorre com a combinação dos fatores que aqueles dados possuem. Esta manipulação combinada é dado pela exploração algébrica dos conjuntos numéricos para a formação de equações que possam entender as variáveis ajustadas de acordo com a lista de dados que foi obtida através da dinâmica do processamento do código. A visualização combinada destes dados é ralizado por visulizações geométricas em diferentes escalas de acordo com a equação lógica atribuida, informando a posição dos vetores distribuidos de acordo com a matemática atribuída para o entendimento do fenômeno a ser explorado. Cada pacote do tidyverse lida com um diferente tipo de lógica.

Projetado para ser usado por seres humanos

Desenvolva o seu pacote para ser usado por humanos. Foque em ter uma API clara para que você escreva o código de maneira intuitiva e rápida. Eficiência dos algoritmos é uma preocupação secundária, pois gastamos mais tempo escrevendo o código do que executando.

Em resumo, toda variável está em uma coluna, e toda coluna é uma variável!

Quais são as regras para ser Tidy?

O padrão a ser seguido para a criação de dados e tabelas Tidy são em essência simples:

  1. Cada variável é uma coluna
  2. Cada observação é uma linha
  3. Cada tipo de unidade observacional é uma tabela

Neste contexto, dados que não obedeçam esse conjunto de regras são considerados bagunçados (messy data).

De acordo com Hadley Wickham, desenvolvedor de diversos pacotes encontrados dentro do tidyverse (ggplot2, plyr, dplyr, etc…), os dados que fogem do padrão tidy podem ser categorizados em 5 problemas de organização:

  1. Os cabeçalhos são valores, não o nome das variáveis;
  2. Multiplas variáveis estão armazenadas na mesma coluna;
  3. Variáveis armazenadas tanto em linhas, como em colunas;
  4. Diferentes tipos de unidades observacionais estão armazenadas na mesma tabela;
  5. Uma única unidade observacional está armazenada em diferentes tabelas.

O que é tidyverse?

O Tidyverse é uma coletânea de pacotes que podem facilmente ser instaladas pelo aglomerador de pacotes chamado ''tidyverse''. O que facilita, de forma conveniente o download e instalação dos pacotes com um simples comando no software R.

Pacotes do Tidyverse

No dia a dia cheio de análises de uma cientista de dados, provavelmente ela utilizará um dos pacotes do universo Tidy. Estes são:

ggplot2 O ggplot2 é um sistema para criação gráfica. Muito simples e muito usado! Basta prover os dados, dizer como você deseja que suas variáveis estejam localizadas esteticamente, quais princípios gráficos você deseja utilizar e ele resolverá para você.

dplyr O dplyr é um conjunto gramático de transformação de dados que ajuda a resolver a maioria dos problemas que os cientistas tem com os seus dados. Por exemplo: sumarizar, filtrar dados, agrupar, desagrupar, inserir linhas, colunas, renomear e tantos outros.

tidyr O tidyr proporciona um conjunto de funções que auxiliam a cientista de dados a transformar seu dataframe em tidy. Por exemplo: remodelar seuss dados (pivotar dados e reorganizar valores em novo layout), Dividir Células, Trabalhar com dados não disponíveis (os famosos NA's)…

readr O readr é um pacote que, de forma simples, lê dados tabulados(como csv, tsv, fwf). Este pacote é pensado para analisar diferentes dados encontrados na natureza e detectar quando estes dados são alterados de forma não esperada.

purrr O purrr ou, como a nossa tradução livre, ronronar (dormir igual um gatinho) é um pacote que melhora a programação funcional do R fornecendo uma completa caixa de ferramentas para trabalhar com funções e vetores. Este pacote permite que você substitua varias funções por loops com códigos fáceis de escrever. Ou seja, grandes feitos com poucos passos.

tibble Tabelas tibble são formas de dataframe. Neste formato, você consegue enfrentar problemas que só apareceriam no futuro, o que torna o seu código mais limpo e eficiente. </p></html>

stringr A manipulação de strings com o pacote stringr é dada com base na promoção de um conjunto de ferramentas para trabalhar com uma string (cadeida de caracteres). Por exemplo: Detectar Matches, dividir strings, administrar tamanhos de células, juntar, separar…

forcats O forcats é um utilitário de ferramentas que resolvem os problemas comuns com fatores. Por exemplo: criar um fator com um fator, inspecionar fatores, combinar fatores, mudar a ordem de níveis(desde, colocar gráficos em ordem crescente ou decrescente à coloração gráfica)…

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