· Statistiline andmeteadus ja visualiseerimine

Paul Butler oli 2010. aasta lõpus Facebookis praktikal. Ta visualiseeris sotsiaalvõrgustiku andmeid tõmmates jooni sõprade asukohtade vahel.

alt text

Joonis on atraktiivne ja annab hästi edasi FB visiooni. Seda sama joonist näidatakse igapäevaselt FB kontoris hiigelsuurelt ekraanilt ja kasutati näiteks FB aktsiaemissiooni prospektis, et meelde tuletada või selgitada ettevõtte missiooni. Paul tegi selle joonise kasutades R-i. Kuna FB meile andmeid ei andnud, vaatame selles kodutöös, kuidas lennuliiklus ühendab maailma.

Tutvumine andmestikuga

Laadi alla andmestikud airports.csv ja flights.csv ning loe need töökeskkonda.

Andmestikus airports.csv on informatsioon lennujaamade kohta. Selles on järgnevad tunnused:

id - lennujaama id
name - lennujaama nimi
city - millises linnas asub lennujaam
country - millises riigis asub lennujaam
lat - lennujaama asukoha laiuskraad
lon - lennujaama asukoha pikkuskraad

Andmestik flights.csv sisaldab infot lendude kohta. Selles on järgnevad tunnused:

airline - lennukompanii lühend
airline_id - lennukompanii id
source_airport - lähtekoha lennujaama lühend
source_airport_id - lähtekoha lennujaama lühend
dest_airport - sihtkoha lennujaama lühend
dest_airport_id - sithkoha lennujaama id

Suurringjoon

Paul Butler kasutas suurringjooni, et visualiseerida ühendusi sõprade vahel. Kahe punkti lühim vahemaa keral avaldub suurringjoone kaudu. Kui tuult ja muid sarnaseid tegureid mitte arvestada, lendavad lennukid pikki vahemaid suurringjoonte marsruutide kaudu.

Järgneval joonisel on see tähistatud punase joonega.

alt text

Näide: suurringjoon R-is

Näide, kuidas joonistada suurringjoont R-is. Ühendame Liivi 2 maja Facebooki peakontoriga.

library(maps)
library(geosphere)

map("world", col="#f2f2f2", fill=TRUE, border=NA)

lat_liivi = 58.379491
lon_liivi = 26.713199
lat_fb = 37.485245
lon_fb = -122.148807

gc_points = gcIntermediate(c(lon_liivi, lat_liivi), c(lon_fb, lat_fb), n=50, addStartEnd=TRUE)
lines(gc_points)

Ülesanne 1 (5 punkti)

Visualiseeri suurringjoonte abil ühendusi, kuhu saab Tallinna lennujaamast otselennuga.

Näpunäited:

Kuna otselennuga saab Tallinnast vaid Euroopasse, siis kanna joonisele vaid Euroopa kaart. Selleks uuri, kuidas map funktioonile ette anda koordinaate. Kasuta xlim = c(-10, 40), ylim = c(30, 70).
Tallinna lennujaama kood on 415 (mille võid leida, kui uurid andmestikust airports Eesti lennujaamu).
Sihtkohtade lennujaamad leiad andmestikust flights.csv.
Lennujaamade koordinaadid leiad andmestikus airports.csv.

# sinu kood

Ülesanne 2 (9 punkti)

Visualiseeri ühendusi, kuhu saab Tallinna lennujaamast otselennu või ühe vahepeatusega.

Näpunäited:

Et värve muuta läbipaistvaks, lisa värvikoodile lõppu läbipaistvuse intensiivsus. Näiteks kasuta funktsiooni lines korral argumenti col="#00000010", et muuta mustade (värvikood #000000) joonte läbipaistvus 10%-ni.
Visualiseeri ühendusi Tallinn - vahelennujaam - lõpp-punkt. Tingimata pole tarvis mitu korda joonistada Tallinn - vahelennujaam ühendusi, need võid joonistada ka ühe korra.

# sinu kood

Sinu joonis võiks tulla umbes selline:

alt text

Boonusülesanne 1 (1 punkt) - Juhuslik ekslemine eralennukiga

Alusta Tallinna lennujaamast. Vali kõikvõimalikest lennujaamadest juhuslikult üks ja lenda sinna. Vali nüüd juhuslikult järgmine sihtpunkt ning lenda sinna. Jätka seda protsessi 100 korral ja visualiseeri läbitud teekonda.

# sinu kood

Boonusülesanne 2 (2 punkti) - Juhuslik ekslemine kasutades kommertsliine

Alusta Tallinna lennujaamast. Vali võimalikest sihtkohtadest üks ja lenda sinna. Vali selle lennujaama võimalikest sihtkohtadest juhuslikult järgmine ning lenda sinna. Jätka seda protsessi 100 korral ja visualiseeri läbitud teekonda.

# sinu kood