O R como uma calculadora

Introdução

Antes de aprendermos sobre as aplicações mais complexas do R, vamos primeiro entender como utilizá-lo como uma calculadora. Isso nos permitirá ter um primeiro contato com a linguagem e criar uma fundação para tarefas mais complexas que faremos ao longo do curso.

Os operadores que utilizamos para fazer operações matemáticas são bem intuitivos. Execute os códigos abaixo e veja os resultados:

Nós também podemos trabalhar com variáveis, atribuindo-as um valor por meio do seguinte operador: <-.

Perceba que o código acima não gera nenhum resultado. Quando atribuímos valores às variáveis, o R apenas os armazena. No entanto, se em algum momento quisermos vê-los no console, podemos usar a função print.

Antes de executar o código abaixo, qual resultado você espera que obtemos?

Nós também podemos utlizar parênteses do mesmo modo que usamos em operações matemáticas regulares. Antes de executar o código abaixo, tente adivinhar o resultado que obteremos.

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Exercício

Vamos praticar o que aprendemos com um exemplo prático! A equação abaixo (DePaolo e Wasserburg 1976) calcula o parâmetro Epsilon Neodímio (\(\epsilon Nd\)) de uma amostra.

\[ \epsilon Nd = \left[ \frac{ \left( \frac{^{143}Nd}{^{144}Nd} \right)_{amostra(t)} }{ \left( \frac{^{143}Nd}{^{144}Nd} \right)_{CHUR(t)} } - 1 \right] \times 10^{4} \]

Para calcular as razões de ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd para um tempo t, podemos utilizar a seguinte equação:

\[ \left( \frac{^{143}Nd}{^{144}Nd} \right)_{t} = \left( \frac{^{143}Nd}{^{144}Nd} \right)_{hoje} - \left( \frac{^{147}Sm}{^{144}Nd} \right)_{hoje} \times ( e^{\lambda t} - 1 ) \]

Com base nisso, vamos calcular o \(\epsilon Nd\) para um anfibolito de 1.75 Ga. Você vai encontrar as informações que precisa na célula abaixo. Perceba o uso da hashtag (#) para adicionar comentários. Caracteres que aparecem após a hashtag não são interpretados como código pelo R!

Observação: a exponencial natural não está entre as operações matemáticas que abordamos no início desta aula, embora seja utilizada em uma das equações. Isso é proposital. Ao longo deste curso e da sua trajetória com R e outras linguagens de programação, você vai se deparar com muitas situações como essa. Ninguém espera que você saiba de cor todas as funções do R. Para isso, existe uma extensa documentação on-line que pode ser consultada com uma simples busca no Google ou até mesmo com um assistente de IA.

1. Baseado no resultado que você obteve executando o código acima, o que a função round faz? O que acontece se você mudar o número que aparece na função?

2. O que acontece quando você executa os códigos abaixo? Copie-os e cole-os no console do RStudio.

help(round)

?round

Embora a convenção seja representar isótopos com o número de massa antes do nome do elemento, nossas variáveis começam com o nome do elemento na frente. Veja o que acontece quando tentamos executar o código abaixo, respeitando a convenção:

3. Por que o código acima resulta em um erro?

4. Execute o código abaixo. O que este resultado lógico nos diz sobre a amostra?

Outras comparações lógicas que podemos fazer:

Considerações finais

Vimos como podemos usar o R para calcular parâmetros frequentemente utilizados nas Geociências. Embora nesta aula introdutória tenhamos trabalhado apenas com uma amostra específica, ao longo do curso aprenderemos a importar dados de planilhas e realizar operações semelhantes em uma escala maior. Uma vez que você escreve um script como este em R, pode reutilizá-lo para automatizar suas análises de dados.

Referências

DePaolo, D. J., e G. J. Wasserburg. 1976. “Nd Isotopic Variations and Petrogenetic Models”. Geophysical Research Letters 3 (5): 249–52. https://doi.org/10.1029/GL003i005p00249.