R 언어를 활용한 수치해석 문제 해결!

4차산업혁명 시대에 프로그램 언어 개발, 그중에서도 R과 Python을 이용한 데이터 분석은 각광받는 분야이다. 정보 기술의 발전과 생활 모습의 변화로 분석이 필요한 데이터량이 급격하게 증가하고, 무정형, NA, NaN 등 데이터 유형도 매우 다양해지면서 기존 도구만으로 데이터 분석과 통계적 해석을 하는 데 점차 한계가 생겼기 때문이다. 자연과학, 의학 및 공학 분야에서도 수치해석 문제를 해결하는 도구로 R과 같은 해석적 프로그램 언어가 주목받기 시작했다.
이 책에서는 이처럼 다양한 응용성과 대중성을 가진 R 언어를 수치해석에 활용하는 방법을 다룬다. 오랫동안 공학 분야를 공부하고 가르쳐온 저자는 그간의 경험을 바탕으로 자연과학이나 공학 분야에 적용할 수 있는 R을 이용한 수치해석 방법을 안내한다. 다양한 R 패키지를 수치해석에 활용하는 방법, 공학 분야에서 생산된 데이터를 수치적으로 해석하는 알고리즘을 구사하는 방법 등, 기존에 알려진 R 언어의 특징에만 국한되는 것이 아닌 폭넓은 활용법을 담고 있다.

R 초보자부터 숙련자까지, 누구나 활용할 수 있는 단계별 구성

본문은 수준별로 크게 두 부분으로 구성되어 있다. 1부(1장~11장)에는 R 프로그래밍 언어에 대한 기초 지식을 담았다. R 언어를 처음 접하거나 프로그래밍 경험이 없는 초보자들도 쉽게 이해할 수 있도록 최신 버전의 R 프로그램 및 패키지 설치 방법과 기본적인 프로그램 운용법을 친절하게 안내한다. 본문에 제시한 코딩 예시에도 어려운 IT 전문 용어는 최대한 배제했다. 2부(12장~18장)에는 R을 활용한 구체적인 수치해석 문제 해결 방법을 담았다. 2부의 각 장에는 배운 내용을 바로 적용해볼 수 있도록 실전 문제를 함께 수록하였으며, 책의 말미에 실전 문제 풀이와 해답을 부록으로 제공한다.
처음 R을 접하는 독자라면 R 함수와 패키지 사용법부터 차근차근 안내하는 1부부터 살펴보는 것을 권하며, R 언어를 접해본 경험이 있는 독자라면 바로 2부로 넘어가 R을 이용한 다양한 수치해석 방법을 익힐 수 있다.

* 책에 제시된 데이터는 한나래출판사 홈페이지(www.hannarae.net) 자료실에서 내려받을 수 있습니다.

Part 1 R 언어
ch. 01 R과 친해지기
1 R 소개
2 R 다운로드
3 R 설치
4 R 실행
ch. 02 RStudio 시작하기
1 R의 친구, RStudio
2 RStudio 다운로드
3 RStudio 설치
4 RStudio 환경 설정
5 RStudio 화면 구성 및 기능
ch. 03 R 기초 다지기
1 R 프로그래밍 개요
2 기초 연산
3 연산자
4 내장 상수
5 변수 명명
6 변수 할당
7 내장 함수
ch. 04 기본형 데이터
1 기본형 데이터 유형과 속성
2 lnf, -lnf와 NaN
3 NA와 NULL
ch. 05 구조형 데이터
1 구조형 데이터의 유형
2 벡터
3 배열
4 요인
5 리스트
6 행렬
7 데이터 프레임
ch. 06 제어문과 반복문
1 제어문(조건문)
2 반복문

ch. 07 함수 다루기
1 사용자 정의 함수
2 루프 함수
ch. 08 데이터 입출력
1 데이터 읽어오기
2 데이터 내보내기
ch. 09 R 패키지
1 패키지 설치하기
2 패키지 제거하기
3 패키지 첨부하기와 떼어놓기
ch. 10 기본 데이터 시각화
1 그래프 체계
2 점 차트
3 바 플롯
4 히스토그램
5 박스 플롯
6 기본 x-y 그래프
7 격자형 분산 그래프
8 줄기-잎 차트
9 선 그래프
ch. 11 고급 데이터 시각화
1 ggplot2 패키지 소개
2 ggplot2 패키지 설치
3 ggplot2 그래프 문법
4 qplot 그래프
5 ggplot 그래프

Part 2 R과 수치해석
ch. 12 오차
1 반올림 오차
2 절단 오차
3 오차의 정확도
4 오차를 줄이는 방법
ch. 13 선형 시스템의 해찾기
1 선형 시스템의 행렬식
2 역행렬법
3 Cramer 법칙
4 Gauss 소거법
5 반복법
6 분해법
ch. 14 보간법
1 Newton 차분 보간법
2 Lagrange 보간법
3 Spline 보간법
ch. 15 비선형 함수의 해찾기
1 이분법
2 가위치법
3 고정점 반복법
4 Newton-Raphson 법
5 할선법
ch. 16 최소제곱법
1 선형 회귀 모델
2 회귀 모델의 선형화
3 다항식 회귀 모델
4 비선형 회귀 모델
ch. 17 수치 미분과 수치 적분
1 Taylor 유한 차분 근사법
2 직사각형 적분법
3 사다리꼴 적분법
4 Simpson 1/3 적분법
5 Simpson 3/8 적분법
ch. 18 상미분 방정식
1 미분 방정식
2 Euler 법
3 수정된 Euler 법
4 Runge-Kutta 법