ทัศนภาพข้อมูล (data visualization) เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักวิเคราะห์ข้อมูล และนักวิทยาการข้อมูล ในการสร้างสารสนเทศจากข้อมูลหรือผลการวิเคราะห์ เพื่อสื่อสารให้กับผู้เกี่ยวข้อง ทัศนภาพข้อมูลเกิดจากการรวมกันของความรู้ในสองด้านคือ สถิติ (statistics) และการออกแบบ (design)

Part I: ภาพรวมของ package “ggplot2”

ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงพื้นฐานการสร้างแผนภาพด้วยคำสั่งใน package “ggplot2” ข้อมูลที่ใช้เป็นตัวอย่างนี้คือชุดข้อมูล “mtcars” ที่ประกอบด้วยข้อมูลตัวแปรคุณสมบัติของรถยนต์ยี่ห้อต่าง ๆ ที่นำเสนอใน Motor Trend US magazine ปี 1973 รายละเอียดของตัวแปรแต่ละตัวในชุดข้อมูลเป็นดังนี้

“mtcars” dataset

  1. mpg Miles/(US) gallon
  2. cyl Number of cylinders
  3. disp Displacement (cu.in.)
  4. hp Gross horsepower
  5. drat Rear axle ratio
  6. wt Weight (1000 lbs)
  7. qsec 1/4 mile time
  8. vs Engine (0 = V-shaped, 1 = straight)
  9. am Transmission (0 = automatic, 1 = manual)
  10. gear Number of forward gears
  11. carb Number of carburetors

mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
Mazda RX4 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
Mazda RX4 Wag 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
Datsun 710 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
Hornet 4 Drive 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
Hornet Sportabout 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
Valiant 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
Duster 360 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
Merc 240D 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
Merc 230 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
Merc 280 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
Merc 280C 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
Merc 450SE 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
Merc 450SL 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
Merc 450SLC 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
Cadillac Fleetwood 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
Lincoln Continental 10.4 8 460.0 215 3.00 5.424 17.82 0 0 3 4
Chrysler Imperial 14.7 8 440.0 230 3.23 5.345 17.42 0 0 3 4
Fiat 128 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
Honda Civic 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
Toyota Corolla 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
Toyota Corona 21.5 4 120.1 97 3.70 2.465 20.01 1 0 3 1
Dodge Challenger 15.5 8 318.0 150 2.76 3.520 16.87 0 0 3 2
AMC Javelin 15.2 8 304.0 150 3.15 3.435 17.30 0 0 3 2
Camaro Z28 13.3 8 350.0 245 3.73 3.840 15.41 0 0 3 4
Pontiac Firebird 19.2 8 400.0 175 3.08 3.845 17.05 0 0 3 2
Fiat X1-9 27.3 4 79.0 66 4.08 1.935 18.90 1 1 4 1
Porsche 914-2 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.70 0 1 5 2
Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.50 0 1 5 4
Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.50 0 1 5 6
Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.60 0 1 5 8
Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.60 1 1 4 2


กิจกรรม 1: จงดำเนินการต่อไปนี้

  1. ติดตั้ง package “ggplot2” ในโปรแกรม R ด้วยคำสั่ง
    install.packages("ggplot2")
  2. เรียก package ggplot2 ขึ้นมาใช้งานด้วยคำสั่ง
    library(ggplot2)

  3. ชุดข้อมูล mtcars เป็นชุดข้อมูลตัวอย่างในโปรแกรม R อยู่ภายใต้ package “datasets” ที่ถูกติดตั้งมาพร้อมกับโปรแกรม R พื้นฐาน ผู้ใช้สามารถเรียกชุดข้อมูล mtcars ขึ้นมาใช้งานได้ด้วยคำสั่ง data(mtcars)
  4. ลองใช้คำสั่ง str(mtcars) เพื่อสำรวจโครงสร้างของชุดข้อมูล โดยจากผลลัพธ์ในรูป 1 จะเห็นว่าชุดข้อมูล mtcars ประกอบด้วยตัวแปรทั้งสิ้น 11 ตัวแปร และมีค่าสังเกตในแต่ละตัวแปรจำนวน 32 ตัวแปร

    นอกจากนี้จะเห็นอีกว่าข้อมูลของตัวแปรแต่ละตัวถูกเก็บให้อยู่ในรูปแบบ numeric ซึ่งหมายความว่าเป็นข้อมูลตัวเลขถึงแม้ว่าตัวแปรบางส่วนจะเป็นตัวแปรเชิงคุณภาพ ได้แก่ cyl, vs, am, gear และ carb

## 'data.frame':    32 obs. of  11 variables:
##  $ mpg : num  21 21 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 ...
##  $ cyl : num  6 6 4 6 8 6 8 4 4 6 ...
##  $ disp: num  160 160 108 258 360 ...
##  $ hp  : num  110 110 93 110 175 105 245 62 95 123 ...
##  $ drat: num  3.9 3.9 3.85 3.08 3.15 2.76 3.21 3.69 3.92 3.92 ...
##  $ wt  : num  2.62 2.88 2.32 3.21 3.44 ...
##  $ qsec: num  16.5 17 18.6 19.4 17 ...
##  $ vs  : num  0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 ...
##  $ am  : num  1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 ...
##  $ gear: num  4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 ...
##  $ carb: num  4 4 1 1 2 1 4 2 2 4 ...
รูป 1 ผลลัพธ์จากคำสั่ง str(mtcars)

  1. ลองสร้างกราฟ scatter plot ด้วยคำสั่ง
    ggplot(mtcars,aes(x=cyl,y=mpg))+geom_point()
รูป 2 แผนภาพการกระจาย (scatter plot) ระหว่าง mpg กับ cyl