Як створити інтерактивний веб-додаток з R Shiny для аналізу даних за ZIP-кодом

3 Березня 2024 в 19:05 57

У сучасному світі даних важливо не просто збирати інформацію, а й вміти її ефективно аналізувати та представляти. Веб-додатки на базі R Shiny дозволяють зробити аналіз доступним і інтерактивним. Однією з популярних задач є аналіз даних за ZIP-кодом, який може бути використаний в різних сферах, від маркетингу до соціологічних досліджень. У цій статті ми розглянемо, як створити Shiny додаток, який дозволяє користувачам вводити ZIP-код і штат, а потім аналізувати дані, специфічні для цієї локації.

Початкові відомості

Для створення інтерактивного веб-додатку з аналізу даних за ZIP-кодом за допомогою R і Shiny, потрібно зрозуміти основні компоненти Shiny додатку: UI (User Interface – інтерфейс користувача) та серверну логіку. UI відповідає за те, як додаток виглядає і як користувач взаємодіє з ним, тоді як серверна частина обробляє логіку додатку, включаючи обробку даних користувача, аналіз даних та повернення результатів.

Створення UI

Інтерфейс користувача в Shiny будується за допомогою функцій і віджетів, що дозволяють зібрати вхідні дані від користувача, такі як ZIP-код і штат. Можна використовувати numericInput() для вводу ZIP-коду і selectInput() для вибору штату зі списку. Також корисно додати кнопку submitButton(), яка дозволяє користувачу відправити введені дані для обробки.

Серверна логіка

На серверній стороні основною задачею є прийом введених користувачем даних, їх обробка і повернення результатів. Використання реактивних виразів у Shiny дозволяє автоматично перераховувати результати при зміні вхідних даних, тим самим роблячи додаток інтерактивним. Необхідно створити логіку для фільтрації набору даних за заданим ZIP-кодом і штатом, а потім виконати необхідний аналіз або візуалізацію.

Обробка помилок

Важливо передбачити обробку помилок у додатку. Наприклад, якщо для введеного ZIP-коду даних немає, користувач повинен отримати зрозуміле повідомлення. Це можна реалізувати за допомогою умовних операторів у серверній частині коду.

Приклад коду

Розглянемо приклад коду для Shiny додатку, який дозволяє користувачу ввести ZIP-код і штат, а потім виконує фільтрацію великого набору даних для відображення інформації, специфічної для цієї локації. У цьому прикладі ми припускаємо, що у нас є набір даних CL23, який містить інформацію про вік населення за штатами та ZIP-кодами.

# Визначення UI
ui <- fluidPage(
  titlePanel("Аналіз даних за ZIP-кодом"),
  sidebarLayout(
    sidebarPanel(
      numericInput('zip', 'Zip Code', value = NA),
      selectInput('state', 'State', choices = c('Arkansas','Connecticut','Georgia','Illinois','Indiana','Louisiana','Maine','Maryland','Massachusetts','Michigan', 'New Hampshire', 'New Jersey', 'New York', 'Ohio', 'Oklahoma', 'Pennsylvania', 'Tennessee','Virginia', 'Vermont', 'Wisconsin')),
      numericInput('height', 'Height', value = 54),
      actionButton("go", "Go!")
    ),
    mainPanel(
      textOutput("Pred")
    )
  )
)
# Визначення серверної логіки
server <- function(input, output) {
  data <- reactive({
    req(input$go) # Реагуємо на натискання кнопки
    filtered <- CL23[CL23$State == input$state & CL23$Zip == input$zip, ]
    if(nrow(filtered) > 0) {
      age <- filtered$Age[1] 
    } else {
      age <- NA 
    }
    data.frame(
      state = input$state,
      zip_code = input$zip,
      height_input = input$height,
      avg_age = age
    )
  })
  output$Pred <- renderPrint({
    pred <- predict(RefreshModel, data())
    if(is.na(pred)) {
      "No data available for this ZIP code and state combination."
    } else {
      pred
    }
  })
}
# Запуск додатку
shinyApp(ui = ui, server = server)

# Визначення UI

ui <- fluidPage(

titlePanel("Аналіз даних за ZIP-кодом"),

sidebarLayout(

sidebarPanel(

numericInput('zip', 'Zip Code', value = NA),

selectInput('state', 'State', choices = c('Arkansas','Connecticut','Georgia','Illinois','Indiana','Louisiana','Maine','Maryland','Massachusetts','Michigan', 'New Hampshire', 'New Jersey', 'New York', 'Ohio', 'Oklahoma', 'Pennsylvania', 'Tennessee','Virginia', 'Vermont', 'Wisconsin')),

numericInput('height', 'Height', value = 54),

actionButton("go", "Go!")

mainPanel(

textOutput("Pred")

)

# Визначення серверної логіки

server <- function(input, output) {

data <- reactive({

req(input$go) # Реагуємо на натискання кнопки

filtered <- CL23[CL23$State == input$state & CL23$Zip == input$zip, ]

if(nrow(filtered) > 0) {

age <- filtered$Age[1]

} else {

age <- NA

}

data.frame(

state = input$state,

zip_code = input$zip,

height_input = input$height,

avg_age = age

)

})

output$Pred <- renderPrint({

pred <- predict(RefreshModel, data())

if(is.na(pred)) {

"No data available for this ZIP code and state combination."

} else {

pred

}

})

}

# Запуск додатку

shinyApp(ui = ui, server = server)

У цьому прикладі коду додаток збирає вхідні дані від користувача (ZIP-код, штат і висоту), фільтрує набір даних CL23 за цими параметрами і використовує отриманий результат для роботи з моделлю. У випадку відсутності даних за заданими параметрами, користувач отримує повідомлення про відсутність даних.

Висновок

Створення інтерактивних веб-додатків з аналізу даних за допомогою R і Shiny є потужним інструментом для дослідників, аналітиків та розробників. З допомогою Shiny можна створювати додатки, які дозволяють користувачам взаємодіяти з даними в реальному часі, роблячи аналіз більш доступним і зрозумілим. Використання ZIP-кодів та інших географічних маркерів для аналізу даних відкриває широкі можливості для різноманітних досліджень і додатків.