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S (프로그래밍 언어)

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목차

1. 개요

S는 1976년 벨 연구소에서 개발된 통계 컴퓨팅 언어이다. 탐색적 데이터 분석을 위해 설계되었으며, 대화형 그래픽 기능과 쉬운 문서 제공을 특징으로 한다. S는 "Old S", "New S", S4의 세 가지 주요 버전으로 발전해 왔으며, 객체 지향 프로그래밍과 향상된 그래픽 기능을 제공한다. 인터프리터 방식, 그래프 시각화, 행렬 처리, 다양한 통계 분포 계산, 다변량 분석, 그리고 외부 언어와의 연동을 지원하는 등 다양한 기능을 갖추고 있다.

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S (프로그래밍 언어) - [IT 관련 정보]에 관한 문서
기본 정보
이름S
종류통계 프로그래밍 언어
패러다임다중 패러다임 프로그래밍: 명령형 프로그래밍, 객체 지향 프로그래밍
발표 연도1976년
설계자릭 베커
앨런 윌크스
존 챔버스
윌리엄 S. 클리블랜드
트레버 헤이스티
개발자릭 베커
앨런 윌크스
존 챔버스
윌리엄 S. 클리블랜드
트레버 헤이스티
자료형동적, 강한
구현체S-PLUS
영향을 받은 언어C
APL
PPL
포트란
영향을 준 언어R
웹사이트ect.bell-labs.com/sl/S/ (보관된 링크)

2. 역사

S는 벨 연구소에서 1975~1976년 사이에 처음 개발된 통계 컴퓨팅 언어이다.[5] 당시 통계 컴퓨팅은 대부분 포트란 서브루틴을 직접 호출하여 수행되었지만, S는 존 튜키가 옹호한 탐색적 데이터 분석에 영향을 받아 보다 대화형 접근 방식을 제공하도록 설계되었다.[5] 초기 설계에는 대화형 그래픽 장치(당시에는 프린터와 문자 터미널)와 기능에 대한 접근하기 쉬운 문서를 제공하는 것이 포함되었다.

이 프로젝트는 존 챔버스(John Chambers (statistician))와 트레버 헤스티(Trevor Hastie)가 이끌었으며, 리처드 베커, 앨런 윌크스, 존 챔버스(John Chambers), 윌리엄 S. 클리블랜드(William Cleveland)가 개발에 참여했다.[6] 이들은 모두 AT&T 직원이었다.[7] 존 챔버스는 S에 대한 공로로 컴퓨팅 기계 협회로부터 소프트웨어 시스템 상을 받았다.[8]

S의 첫 번째 작동 버전은 1976년에 GCOS 운영 체제에서 작동하도록 구축되었다.[5] 당시 S는 이름이 정해지지 않았으며, "ISCS(대화형 SCS)", "SCS(통계 컴퓨팅 시스템)", "SAS(통계 분석 시스템)"(이미 사용 중: SAS 시스템 참조) 등의 이름이 제안되었다. 'S'라는 이름(1979년까지 작은 따옴표로 사용)은 제안된 이름들에 공통적으로 사용되었고, 당시 같은 기관에서 설계된 C와 같은 다른 프로그래밍 언어와 일관성이 있어 선택되었다.[5] "statistics(통계)"의 약자이다.[9]

1979년 말, S2는 GCOS에서 유닉스로 이식되었으며, 이는 새로운 주 플랫폼이 되었다.[10] 1980년 S의 첫 번째 버전이 벨 연구소 외부로 배포되었고, 1981년에는 소스 버전이 공개되었다.[5] S는 학계에 무료로 배포되어 통계학자들 사이에서 인기를 얻었다.[11] 1984년 벨 연구소 연구팀은 ''S: 데이터 분석 및 그래픽을 위한 대화형 환경''[12] (1984년 Brown Book)과 ''S 시스템 확장''[13] 두 권의 책을 출판했다. 또한, 1984년 S의 소스 코드는 교육 및 상업적 목적으로 AT&T 소프트웨어 판매를 통해 라이선스를 받게 되었다.

1988년에는 S 언어의 구문에 많은 변화가 있었던 S3가 출시되었다.[10] ''The New S Language''[14] (1988년 블루 북)가 출판되어 '매크로'에서 '함수'로의 전환, 함수가 다른 함수로 전달될 수 있는 방법 등 새로운 기능을 소개했다. 1991년에는 ''Statistical Models in S''[15] (1991년 화이트 북)이 출판되었으며, 공식 표기법[16] (~ 연산자 사용), 데이터 프레임 객체, 그리고 객체 메서드 및 클래스 사용의 수정 사항을 소개했다.

S의 그래픽 사용자 인터페이스는 Axum과의 통합 이후 대화형 그래픽 기능을 업데이트했다.[9]

2. 1. "Old S" (1976-1984)

S는 1976년 벨 연구소에서 존 챔버스를 비롯한 연구자들이 개발한 초기 버전이다. 존 튜키의 탐색적 데이터 분석 개념에 영향을 받아 대화형 통계 컴퓨팅 환경을 제공하는 것을 목표로 했다.[5] 당시 대부분의 통계 컴퓨팅이 포트란 서브루틴 호출을 통해 이루어졌던 것과 달리, S는 보다 상호작용적인 접근 방식을 채택했다.[5]

S 개발에는 존 챔버스가 주도적인 역할을 했으며, 트레버 헤스티, 리처드 베커, 앨런 윌크스, 윌리엄 S. 클리블랜드 등이 참여했다.[6] 존 챔버스는 S 개발에 대한 공로를 인정받아 컴퓨팅 기계 협회로부터 소프트웨어 시스템 상을 수상했다.[8] 이는 그의 사회적 기여를 보여주는 중요한 업적이다.

초기 S는 GCOS 운영 체제에서 작동하도록 구축되었으나,[5] 1979년 말 유닉스로 이식되면서 새로운 전기를 맞았다.[10] UNIX/32V가 32비트 DEC VAX로 이식되면서, 유닉스 플랫폼은 S를 위한 컴퓨팅 환경으로 적합하게 되었다.[10] 1980년에는 S의 첫 번째 버전이 벨 연구소 외부로 배포되었고, 1981년에는 소스 버전이 공개되었다.[5] S는 학계에 무료로 배포되어 통계학자들 사이에서 인기를 얻었다.[11]

1984년에는 *S: 데이터 분석 및 그래픽을 위한 대화형 환경*(1984 Brown Book)[12]과 *S 시스템 확장*[13]이라는 두 권의 책이 출판되었다. 같은 해, S의 소스 코드는 교육 및 상업적 목적으로 라이선스를 받게 되었다.

2. 2. "New S" (1988-1991)

1988년 Statistical Sciences, Inc.에서 S-PLUS의 첫 번째 버전을 출시했다. S-PLUS는 이후 TIBCO 소프트웨어에 매각되었다.[9] 이 시점에 S3의 출시와 함께 S 언어 구문에 많은 변화가 있었다.[10] ''The New S Language''[14] (1988년 블루 북)는 '매크로'에서 '함수'로의 전환, 그리고 함수가 다른 함수(예: apply)로 전달될 수 있는 방법과 같은 새로운 기능을 소개하기 위해 출판되었다.

"객체"의 개념을 확장하고 구문을 더 일관성 있게 (그리고 엄격하게) 만들기 위해 S 언어에 많은 변경이 있었다. 그러나 많은 사용자는 'New S'로의 전환이 어렵다고 생각했는데, 매크로를 다시 작성해야 했기 때문이다. S에는 X11 및 PostScript 그래픽 장치 사용, 많은 내부 함수를 포트란에서 C로 다시 작성, 배정밀도 (만) 산술 사용과 같은 많은 다른 변경 사항이 적용되었다. ''New S'' 언어는 현대 버전의 S-PLUS 및 R에서 사용되는 언어와 매우 유사하다.

2. 3. S4 (1998-)

S 표준의 최신 버전은 1998년에 출시된 S4이다.[17] S4는 향상된 객체 지향 기능을 제공한다. S4 클래스는 S3 클래스와 뚜렷이 다르다. S4는 각 클래스의 표현과 상속을 공식적으로 정의하며, 다중 디스패치를 지원한다. 제네릭 함수는 단 하나의 인수가 아닌 여러 인수의 클래스를 기반으로 메서드로 디스패치될 수 있다.[18]

3. 특징

S는 인터프리터 방식, 처리 결과를 그래프로 시각화하는 기능, 행렬 처리 기능, 통계 분포 계산 기능, 다변량 분석 기능, 그리고 FORTRAN이나 C 언어로 작성된 함수를 호출할 수 있는 확장성을 가진 프로그래밍 언어이다.[19][20]

3. 1. 인터프리터 방식

소스 코드를 직접 실행할 수 있는 대화형 인터프리터 언어이다.[19][20]

3. 2. 그래픽 기능

S는 히스토그램, 원형 차트, 꺾은선 그래프, 산점도, 상자 수염 그림, 등고선 플롯 등을 그리는 함수를 제공하며, 데이터를 인수로 전달하기만 하면 그림을 그릴 수 있다. 이처럼 처리 결과를 그래프로 시각화하는 기능은 S 언어의 중요한 특징이다.[19][20]

3. 3. 행렬 처리

S는 행렬 간의 연산, 전치, 결합, 특이값 분해, 역행렬 계산과 같은 행렬 처리 기능을 제공한다.[19][20]

3. 4. 통계 분포 계산

S는 정규 분포, 지수 분포, 감마 분포, 베타 분포, 카이 제곱 분포 등 주요 확률 분포의 확률 밀도 함수, 누적 분포 함수를 계산하는 함수와 각 분포에 기반한 난수를 생성하는 함수를 제공한다.[19][20]

3. 5. 다변량 분석

S는 주성분 분석, 판별 분석, 중회귀 분석, 정준 상관 분석, 군집 분석과 같은 다변량 분석을 위한 함수를 제공한다.[19][20]

3. 6. 확장성

S는 UNIX 명령을 직접 실행하기 위한 함수를 제공한다.[19][20] 또한, 외부 호출을 수행할 수 있으므로, FORTRAN이나 C 언어로 작성된 함수를 호출할 수도 있다.

참조

[1] 서적 Programming with Data: A Guide to the S Language Springer
[2] 웹사이트 S-Plus: An Introduction https://www.stat.ric[...] 2024-02-28
[3] 서적 Advancements in Security and Privacy Initiatives for Multimedia Images https://books.google[...] IGI Global 2020-09-25
[4] 서적 R in 24 Hours, Sams Teach Yourself https://books.google[...] Sams Publishing 2015-12-16
[5] 간행물 A Brief History of S http://www2.research[...] AT&T Bell Laboratories 2015-07-23
[6] 서적 A Chronicle of Permutation Statistical Methods: 1920–2000, and Beyond https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2014-04-11
[7] 서적 Encyclopedia of Statistical Sciences, Volume 12 https://books.google[...] John Wiley & Sons 2005-12-16
[8] 서적 Computational Actuarial Science with R https://books.google[...] CRC Press 2014-08-26
[9] 서적 R in 24 Hours, Sams Teach Yourself https://books.google[...] Sams Publishing 2015-12-16
[10] 서적 Software for Data Analysis: Programming with R https://books.google[...] Springer 2008-06-14
[11] 서적 Generalized Estimating Equations https://books.google[...] CRC Press 2002-07-30
[12] 서적 S: An Interactive Environment for Data Analysis and Graphics https://archive.org/[...] Wadsworth & Brooks/Cole
[13] 서적 Extending the S System Wadsworth & Brooks/Cole
[14] 서적 The New S Language: A Programming Environment for Data Analysis and Graphics Wadsworth & Brooks/Cole
[15] 서적 Statistical Models in S Wadsworth & Brooks/Cole
[16] 논문 Symbolic description of factorial models for analysis of variance
[17] 웹사이트 The S System http://ect.bell-labs[...] Bell Labs 2001-01-01
[18] 서적 Advanced R. http://adv-r.had.co.[...] adv-r.had.co.nz 2020-02-18
[19] 논문 S言語による社会調整結果の視覚化データベース https://hdl.handle.n[...] 大阪大学人間科学部 1995-03
[20] 웹사이트 S言語とは？ http://www.msi.co.jp[...] 2015-04-16


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