Язык программирования S: История и развитие

Введение

Язык статистического программирования S широко используется в академических исследованиях. Основная реализация S – S PLUS, коммерческий продукт, который ранее продавался компанией TIBCO Software. Современный R, являющийся частью проекта свободного программного обеспечения GNU, был разработан на основе S и может выполнять многие программы, написанные на S, хотя и не обеспечивает полной обратной совместимости.

"Старый С"

S — один из нескольких языков статистических вычислений, разработанных в Лабораториях Белла, и впервые оформившийся в период с 1975 по 1976 год. До этого времени значительная часть статистических вычислений выполнялась посредством непосредственного вызова подпрограмм Fortran; однако S был разработан, чтобы предложить альтернативный и более интерактивный подход, частично обусловленный исследовательским анализом данных, продвигаемым Джоном Тьюки. Важные решения, принятые на ранних этапах проектирования и актуальные до сих пор, включают интерактивные графические устройства (принтеры и символьные терминалы того времени) и предоставление легкодоступной документации для функций. Разработкой проекта руководили Джон Чемберс и Тревор Хэсти, в команду разработчиков входили Ричард Беккер, Аллан Уилкс, Джон Чемберс и Уильям Кливленд, все из которых в то время были сотрудниками AT&T. Среди разработчиков, внесших вклад в S, Чемберс общепризнанно считается наиболее значимым участником. Первая рабочая версия S была создана в 1976 году и работала под операционной системой GCOS. В то время у S не было названия, рассматривались варианты ISCS (Интерактивный SCS), SCS (Система статистических вычислений) и SAS (Система статистического анализа) (который уже был занят: см. SAS System). Название "S" (использовалось в одинарных кавычках до 1979 года) было выбрано, поскольку буква "S" часто встречалась в предложенных вариантах и соответствовала другим языкам программирования, разработанным тем же учреждением в то время (в частности, языку программирования C). Когда UNIX/32V был портирован на (тогда новый) 32-битный DEC VAX, вычисления на платформе Unix стали возможными для S. В конце 1979 года S2 был портирован с GCOS на UNIX, который стал новой основной платформой. В 1980 году первая версия S была распространена за пределы Лабораторий Белла, а в 1981 году стали доступны исходные коды. В 1984 году исследовательская группа Лабораторий Белла опубликовала две книги: S: Интерактивная среда для анализа данных и графики (1984 Brown Book) и Расширение системы S. Кроме того, в 1984 году исходный код S стал доступен по лицензии через AT&T Software Sales для образовательных и коммерческих целей.

S is one of several statistical computing languages that were designed at Bell Laboratories, and first took form between 1975–1976. Up to that time, much of the statistical computing was done by directly calling Fortran subroutines; however, S was designed to offer an alternate and more interactive approach, motivated in part by exploratory data analysis advocated by John Tukey. Early design decisions that hold even today include interactive graphics devices (printers and character terminals at the time), and providing easily accessible documentation for the functions. Development of the project was led by John Chambers and Trevor Hastie, and included developers Richard Becker, Allan Wilks, John Chambers, and William Cleveland, all of whom were then employees of AT&T. Out of the developers who contributed to S, Chambers is generally agreed to be the most significant contributor. The first working version of S was built in 1976, and operated on the GCOS operating system. At this time, S was unnamed, and suggestions included ISCS (Interactive SCS), SCS (Statistical Computing System), and SAS (Statistical Analysis System) (which was already taken: see SAS System). The name 'S' (used with single quotation marks until 1979) was chosen, as it was a common letter in the suggestions and consistent with other programming languages designed from the same institution at the time (namely the C programming language). When UNIX/32V was ported to the (then new) 32 bit DEC VAX, computing on the Unix platform became feasible for S. In late 1979, S2 was ported from GCOS to UNIX, which would become the new primary platform. In 1980 the first version of S was distributed outside Bell Laboratories and in 1981 source versions were made available. In 1984 two books were published by the research team at Bell Laboratories: S: An Interactive Environment for Data Analysis and Graphics (1984 Brown Book) and Extending the S System. Also, in 1984 the source code for S became licensed through AT&T Software Sales for education and commercial purposes.

"Новая S"

Первая версия S PLUS была выпущена компанией Statistical Sciences, Inc. в 1988 году. Позднее S PLUS была продана компании TIBCO Software. (1988 Blue Book) был опубликован для представления новых возможностей, таких как переход от макросов к функциям и способы передачи функций другим функциям (например, apply). Многие другие изменения в языке S были направлены на расширение концепции "объектов" и повышение согласованности (и строгости) синтаксиса. Однако многие пользователи посчитали переход к New S сложным, так как им пришлось переписывать свои макросы. В языке S закрепилось множество других изменений, таких как использование графических устройств X11 и PostScript, переписывание многих внутренних функций с Fortran на C и использование арифметики двойной точности (исключительно). Язык New S очень похож на тот, который используется в современных версиях S PLUS и R.

Графический пользовательский интерфейс S также был обновлен с добавлением интерактивных графических возможностей после интеграции с Axum. (1991 White Book) был опубликован и представил обозначение формул (использующее оператор ~), объекты data frame и изменения в использовании методов и классов объектов.

S4

Последняя версия стандарта S – S4, выпущенная в 1998 году. Она предоставляет расширенные объектно-ориентированные возможности. Классы S4 существенно отличаются от классов S3; S4 формально определяет структуру и наследование для каждого класса и поддерживает множественную диспетчеризацию: обобщённая функция может быть вызвана для метода в зависимости от класса любого числа аргументов, а не только одного.