S-PLUS

S-PLUS
S-PLUS
Autor	R. Douglas Martin (Statistical Sciences) com base na linguagem S (Bell Labs)
Desenvolvedor	TIBCO Software (originalmente Statistical Sciences / Insightful Corporation)
Lançamento inicial	1988
Lançamento estável	8.2 / 2010
Escrito em	C, C++, S e Fortran
Sistema; operacional	Microsoft Windows, Linux, Solaris, AIX, HP-UX
Plataforma	Multiplataforma
Tipo	Pacote estatístico, computação científica, análise de dados
Licença	Proprietária comercial

S-PLUS (frequentemente grafado como S+) é um ambiente integrado de computação estatística, análise de dados, mineração de dados e gráficos científicos de alto nível, constituindo a principal implementação comercial da linguagem S. Desenvolvido originalmente a partir de 1988 pela empresa Statistical Sciences (posteriormente renomeada MathSoft e, mais tarde, Insightful Corporation), o software foi adquirido em 2008 pela TIBCO Software, sendo absorvido em suas plataformas de inteligência de negócios e análise preditiva (notadamente na linha TIBCO Spotfire).

O S-PLUS notabilizou-se historicamente por introduzir inovações metodológicas cruciais na estatística aplicada moderna, tais como os gráficos em treliça (Trellis graphics) desenvolvidos por William S. Cleveland, a modelagem de efeitos mistos e modelos aditivos generalizados (GAM), além de oferecer uma interface gráfica de usuário (GUI) interativa no ambiente Windows sobreposta à flexibilidade da linguagem interpretada S. Ao lado do projeto em código aberto R, o S-PLUS formou a base computacional que revolucionou a pesquisa biomédica, o setor farmacêutico internacional e a modelagem econométrica quantitativa entre as décadas de 1990 e 2000.

Origem e evolução histórica

Raízes na linguagem S dos Bell Labs

A gênese do S-PLUS remonta a meados da década de 1970 nos laboratórios Bell Labs da AT&T, em Nova Jérsei. Uma equipe de estatísticos e cientistas da computação liderada por John Chambers, com contribuições fundamentais de Rick Becker e Allan Wilks, concebeu a linguagem S como um ambiente interativo unificado para exploração de dados, manipulação de matrizes e renderização de gráficos estatísticos em sistemas Unix, evitando a necessidade de compilação tediosa de programas em Fortran.

Embora os Bell Labs distribuíssem a linguagem S sob licenças acadêmicas para universidades e centros de pesquisa, o sistema carecia de suporte comercial formal, documentação profissional para usuários leigos e compatibilidade com computadores pessoais IBM PC e sistemas operacionais MS-DOS e Windows.

Da Statistical Sciences à Insightful Corporation

Em 1988, o professor de estatística da Universidade de Washington R. Douglas Martin fundou em Seattle a empresa Statistical Sciences, Inc., obtendo da AT&T uma licença exclusiva para desenvolver e comercializar uma versão expandida da linguagem S para microcomputadores e estações de trabalho: o S-PLUS (significando "S acrescido de funcionalidades extras").

A evolução corporativa e tecnológica do pacote desdobrou-se nas seguintes etapas:

Anos 1990 e a MathSoft: Em 1993, a Statistical Sciences fundiu-se com a MathSoft Inc. (fabricante do software matemático Mathcad). Durante essa década, o S-PLUS converteu-se no padrão de fato na indústria farmacêutica global e na bioestatística clínica, beneficiando-se da formulação das classes orientadas a objetos S3 e S4 concebidas por John Chambers.
Criação da Insightful Corporation (2001): A divisão de produtos analíticos da MathSoft foi reestruturada como uma corporação independente de capital aberto sob a denominação Insightful Corporation. A empresa lançou as versões 6, 7 e 8 do S-PLUS, introduzindo a biblioteca Big Data (`bdFrame`), que permitia processar conjuntos de dados que excediam a capacidade da memória RAM física por meio de paginação otimizada em disco.
Aquisição pela TIBCO (2008): Em julho de 2008, a multinacional de infraestrutura corporativa TIBCO Software adquiriu a Insightful Corporation por cerca de 25 milhões de dólares. A tecnologia do S-PLUS foi progressivamente integrada ao motor de análise visual TIBCO Spotfire. Posteriormente, a equipe de engenharia da TIBCO concebeu o TIBCO Enterprise Runtime for R (TERR), um compilador e motor de execução de alta performance construído a partir do legado do S-PLUS com o propósito de executar scripts de R em ambientes empresariais de grande porte.

Características e funcionalidades

Paradigma de programação e estrutura da linguagem

O S-PLUS é uma linguagem de script orientada a expressões, funcional e fortemente voltada para objetos matemáticos:

Vetorização e matrizes: Operações aritméticas e funções lógicas operam nativamente sobre vetores e matrizes numéricas sem a necessidade de laços de repetição explícitos (como `for` ou `while`), otimizando o desempenho de cálculo através de rotinas compiladas de álgebra linear (BLAS e LAPACK).
Data frames: Introduzidos formalmente no S-PLUS na década de 1990, os data frames (tabelas heterogêneas com colunas de diferentes tipos de dados) consolidaram-se como a estrutura fundamental de representação de dados para modelos estatísticos, sendo mais tarde adotados pela linguagem R e bibliotecas modernas como o Pandas em Python.
Classes e métodos orientados a objetos: O S-PLUS suporta tanto o sistema informal de despacho dinâmico S3 quanto o sistema estrito e formal S4 com validação de tipos e assinaturas múltiplas de métodos.
Linguagem de fórmulas: Implementou a notação compacta de especificação de modelos matemáticos (como `y ~ x1 + x2 + x1:x2`), estabelecida por Chambers e Hastie, que define a relação entre variáveis dependentes e preditoras com facilidade sintática.

Módulos analíticos e recursos estatísticos avançados

O ambiente incorporou ferramentas estatísticas de fronteira desenvolvidas por acadêmicos renomados:

Modelagem linear generalizada (GLM) e modelos aditivos (GAM): Implementação de modelos com funções de ligação (Poisson, binomial, gama) e curvas suaves não paramétricas baseadas em splines (desenvolvidas por Trevor Hastie e Robert Tibshirani);
Análise de sobrevivência: Módulo extensivo para estimativa de curvas de Kaplan-Meier e modelos de riscos proporcionais de Cox, implementado em grande parte por Terry Therneau;
Modelos lineares de efeitos mistos: O pacote `nlme`, desenvolvido por José Pinheiro e Douglas Bates, tornou-se referência para dados longitudinais e medidas repetidas;
Gráficos Trellis (Trellis Graphics): Paradigma de visualização gráfica multivariada concebido por William S. Cleveland nos Bell Labs, que exibe subconjuntos condicionados de dados em painéis retangulares sincronizados lado a lado;
S+FinMetrics: Módulo dedicado à econometria e finanças quantitativas, abrangendo modelos autorregressivos (GARCH, EGARCH), cointegração e análise de séries temporais de alta frequência.

Interface gráfica interativa (GUI)

Diferentemente do S original para Unix (que operava exclusivamente via linha de comando terminal), o S-PLUS no Windows implementou uma interface de usuário com janelas interativas, menus suspensos e caixas de diálogo para importação de planilhas (Excel, SAS, SPSS), ajuste de modelos e edição vetorial direta de elementos gráficos por apontar-e-clicar, registrando simultaneamente todos os comandos gerados no console para fins de reprodutibilidade científica.

Aplicações industriais e conformidade regulatória

Entre as décadas de 1990 e 2000, o S-PLUS converteu-se no software analítico preferencial das grandes corporações da indústria farmacêutica multinacional (como Pfizer, Novartis, Roche e AstraZeneca) para a submissão de relatórios de ensaios clínicos regulamentados perante a Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos e a Agência Europeia de Medicamentos (EMA).

Essa predileção sustentava-se na oferta, pela Insightful Corporation, de pacotes de qualificação de instalação (IQ) e validação operacional (OQ), necessários para atender aos rigorosos requisitos de integridade de dados e assinaturas eletrônicas do padrão federal norte-americano 21 CFR Part 11, um nível de suporte formal e responsabilização jurídica contratual que softwares livres comunitários não ofereciam à época.

Relação com a linguagem R

Em 1993, os professores de estatística Ross Ihaka e Robert Gentleman, da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia, iniciaram o desenvolvimento do R. O projeto foi concebido como uma implementação alternativa, aberta e livre da linguagem S, combinando a semântica da linguagem S com aspectos conceituais derivados da linguagem Scheme (um dialeto de Lisp).

As principais distinções conceituais e históricas entre ambos os ambientes incluem:

Característica	S-PLUS	R
Modelo de distribuição	Software proprietário comercial (licenciamento pago)	Software livre e de código aberto (GNU GPL)
Resolução de escopo	Originalmente escopo dinâmico/estático tradicional do S	Escopo léxico estrito (lexical scoping) herdado do Scheme
Gerenciamento de memória	Mecanismo de paginação em disco (`bdFrame`) para dados volumosos	Armazenamento predominantemente em memória RAM física
Interface padrão	Linha de comando conjugada com interface gráfica (GUI) no Windows	Linha de comando terminal (com IDEs externas como RStudio)
Ecossistema de pacotes	Repositório proprietário e pacotes certificados pela empresa	CRAN (milhares de pacotes comunitários gratuitos)

Com a consolidação do repositório CRAN no início dos anos 2000, o surgimento de bibliotecas gratuitas criadas por pesquisadores do mundo inteiro e a popularização do R em cursos universitários de graduação e pós-graduação, a base de usuários acadêmicos e empresariais migrou massivamente do S-PLUS para o R. Como consequência, o S-PLUS perdeu tração comercial gradual, culminando na descontinuação de seus lançamentos autônomos pela TIBCO Software na década de 2010 e na migração definitiva de suas rotinas para o ambiente TIBCO Spotfire e para o compilador TERR.

Literatura clássica e impacto acadêmico

O ecossistema S/S-PLUS gerou uma série de tratados de referência metodológica conhecidos na literatura estatística pela cor de suas capas originais:

O Livro Azul (Blue Book): The New S Language (1988), por Richard A. Becker, John M. Chambers e Allan R. Wilks — definindo formalmente a segunda geração do S;
O Livro Branco (White Book): Statistical Models in S (1992), por John M. Chambers e Trevor J. Hastie — introduzindo modelagem linear, GLM, data frames e a sintaxe de fórmulas;
O Livro Verde (Green Book): Programming with Data (1998), por John M. Chambers — formalizando o sistema de classes e métodos S4;
A obra MASS: Modern Applied Statistics with S (publicado em quatro edições entre 1994 e 2002), por William N. Venables e Brian D. Ripley, que durante mais de uma década serviu como o guia de referência supremo tanto para programadores de S-PLUS quanto para a comunidade emergente de R.

Ver também

Referências

Predefinição:Refrências

Ligações externas

Sítio histórico arquivado da Insightful Corporation sobre o S-PLUS (em inglês)
Página do TIBCO Enterprise Runtime for R (TERR) (em inglês)

1 2 3 4 5 6 W. N. Venables e B. D. Ripley (2002). Modern Applied Statistics with S (em inglês) 4.ª ed. Nova Iorque: Springer. pp. 1–18. ISBN 978-0387954578
1 2 «TIBCO Completes Acquisition of Insightful Corporation» (em inglês). TIBCO Software Inc. 3 de setembro de 2008. Consultado em 18 de outubro de 2023
1 2 John M. Chambers e Trevor J. Hastie (1992). Statistical Models in S (em inglês). [S.l.]: Wadsworth & Brooks/Cole. pp. 15–42. ISBN 978-0412830402
1 2 3 4 5 Andreas Krause e Melvin Olson (2005). The Basics of S-PLUS (em inglês) 4.ª ed. [S.l.]: Springer. pp. 1–12. ISBN 978-0387261270
↑ Richard A. Becker (1994). «A Brief History of S». Computational Statistics (em inglês). 9: 115-133
↑ Richard A. Becker, John M. Chambers e Allan R. Wilks (1988). The New S Language: A Programming Environment for Data Analysis and Graphics (em inglês). [S.l.]: Chapman & Hall. pp. 1–10. ISBN 978-0534091927
↑ Michael J. Crawley (2002). Statistical Computing: An Introduction to Data Analysis using S-Plus (em inglês). [S.l.]: John Wiley & Sons. pp. 1–15. ISBN 978-0471850120
↑ «TIBCO Enterprise Runtime for R (TERR) Architecture» (em inglês). TIBCO Software Inc. 2020. Consultado em 18 de outubro de 2023
↑ John M. Chambers (1998). Programming with Data: A Guide to the S Language (em inglês). [S.l.]: Springer. pp. 280–310. ISBN 978-0387985039
↑ Eric Zivot e Jiahui Wang (2006). Modeling Financial Time Series with S-PLUS (em inglês) 2.ª ed. [S.l.]: Springer. pp. 1–25. ISBN 978-0387279657
↑ Brian S. Everitt e Sophia Rabe-Hesketh (2001). Analyzing Medical Data Using S-PLUS (em inglês). [S.l.]: Springer. pp. 5–14. ISBN 978-0387988627
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[TIBCOAcquisition-2] 1 2 «TIBCO Completes Acquisition of Insightful Corporation» (em inglês). TIBCO Software Inc. 3 de setembro de 2008. Consultado em 18 de outubro de 2023

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[KrauseOlson-4] 1 2 3 4 5 Andreas Krause e Melvin Olson (2005). The Basics of S-PLUS (em inglês) 4.ª ed. [S.l.]: Springer. pp. 1–12. ISBN 978-0387261270

[5] Richard A. Becker (1994). «A Brief History of S». Computational Statistics (em inglês). 9: 115-133

[BeckerChambers-6] Richard A. Becker, John M. Chambers e Allan R. Wilks (1988). The New S Language: A Programming Environment for Data Analysis and Graphics (em inglês). [S.l.]: Chapman & Hall. pp. 1–10. ISBN 978-0534091927

[7] Michael J. Crawley (2002). Statistical Computing: An Introduction to Data Analysis using S-Plus (em inglês). [S.l.]: John Wiley & Sons. pp. 1–15. ISBN 978-0471850120

[8] «TIBCO Enterprise Runtime for R (TERR) Architecture» (em inglês). TIBCO Software Inc. 2020. Consultado em 18 de outubro de 2023

[9] John M. Chambers (1998). Programming with Data: A Guide to the S Language (em inglês). [S.l.]: Springer. pp. 280–310. ISBN 978-0387985039

[10] Eric Zivot e Jiahui Wang (2006). Modeling Financial Time Series with S-PLUS (em inglês) 2.ª ed. [S.l.]: Springer. pp. 1–25. ISBN 978-0387279657

[11] Brian S. Everitt e Sophia Rabe-Hesketh (2001). Analyzing Medical Data Using S-PLUS (em inglês). [S.l.]: Springer. pp. 5–14. ISBN 978-0387988627

[12] Ross Ihaka e Robert Gentleman (1996). «R: A Language for Data Analysis and Graphics». Journal of Computational and Graphical Statistics (em inglês). 5 (3): 299-314. doi:10.2307/1390748