第一部分 項目1：非均勻骰子

計算機讓我們得以用過去的科學家望塵莫及的速度收集、處理和可視化數據。簡而言之，計算機提供了進行科學研究的超能力。但是，為了充分挖掘和使用這份超能力，你需要掌握一些必要的編程技術。

作為一名熟悉編程的數據科學家，你將提升以下幾個方面的能力。

· 記住（存儲）整個數據集

· 按需獲取數據

· 執行包含大量數據的復雜運算

· 完成重復性任務時不會粗心大意，也不會感到厭煩

計算機在處理這些任務時具有速度優勢，并且基本不會出錯，因此你可以將時間花在你的大腦更擅長的任務上：決策和思考。

這聽起來絕對令人興奮，不是嗎？的確如此！那就讓我們開始吧。

上大學時，我偶爾會做白日夢，想著自己能靠學過的一點統計學知識去拉斯維加斯的賭場大贏一把。如果這是你想從事數據科學工作的原因，我勸你還是坐下來先靜一靜，聽我告訴你一個壞消息：即便是統計學家，長期來看在賭場上也占不到便宜。這是因為賭場里每一個游戲的設計都是對賭場有利的。如果想通過賭博長期穩定地賺錢，也有一個空可鉆，那就是自己開一家賭場。

不管你信不信，R可以幫助你實現開賭場的夢想。通過閱讀和學習本書，你將學會用R做三個虛擬的項目：一對可以用來生成隨機數字的骰子，一副可以用來發牌和洗牌的撲克，以及一臺模擬真實的視頻彩票終端機的老虎機。在完成這三個項目之后，你所要做的就是購置一批顯示器，申請一個銀行賬戶（也許還得申請一些必需的行政許可證），然后就可以從事賭場生意了。至于具體如何操作，你就自己搞定吧。

這些項目十分簡單，但內涵很深?？梢赃@樣說，認認真真地跟著本書完成全部三個項目之后，你將掌握數據科學家所必需的專業技能。具體來說，你將學會如何將數據存儲到計算機內存中，如何訪問計算機內存中的數據，以及如何在必要的時候對內存中的數據值進行轉換。你還將學會如何用R編寫自己的程序，并將其用于分析數據和運行模擬。

模擬一臺老虎機（或者一對骰子、一副撲克）看似非常無聊，但是不妨換個角度這樣想：老虎機其實代表了一個程序。如果你能模擬這樣一個程序，也將能模擬其他不同類型的程序，比如自助抽樣法的程序、馬爾可夫鏈蒙特卡洛模擬的程序，或者是其他一些與數據分析有關的程序。此外，這三個項目還為學習R編程的所有核心概念提供了實例，這些概念包括對象、數據類型、類、記號體系、函數、環境、if樹、循環以及向量化等。第一個項目將教你R編程的基本技能，之后學習接下來的項目就輕松了。

你的第一個任務非常簡單：組合一些R程序以模擬賭桌上的一對骰子。之后，為了讓這個項目更加有趣，我們會給骰子的不同面分配不同的權重以生成不均勻的骰子。

在這個項目中，你將學到以下技能。

· 使用R和RStudio的用戶界面

· 運行R命令

· 創建R對象

· 編寫自己的R函數和腳本

· 加載并使用R包

· 生成隨機樣本

· 快速制圖

· 在需要幫助時及時獲取幫助

在一個項目中介紹這么多知識點似乎有點急功近利了。其實不然，這個項目的設計初衷就是要帶領你大致領略一下R語言。在之后的項目中，我們還會就這些知識點進行更加深入的研究和探討。

在使用R和RStudio之前，你需要先安裝這兩個工具。它們都是免費的，你可以在網上輕松地下載安裝。附錄A中有安裝這兩個工具的詳細教程。如果已經安裝好了，那么就打開計算機中的RStudio，準備好進入下一章吧。