R（プログラミング言語）

R
R用ターミナルウィンドウ
パラダイムマルチパラダイム：手続き型、オブジェクト指向、関数型、リフレクション型、命令型、配列[ 1 ]
設計：ロス・イハカとロバート・ジェントルマン
開発者Rコアチーム
初登場1993年8月 （1993-08年）
安定版リリース
4.5.2 [ 2 ] ウィキデータで編集する / 2025年10月31日 （2025年10月31日）
タイピング規律ダイナミック
プラットフォームarm64とx86-64
ライセンスGPL 2.0以降[ 3 ]
ファイル名拡張子
ウェブサイトr-project.org
影響を受けた
影響を受けた

Rは統計計算とデータ可視化のためのプログラミング言語です。データマイニング、バイオインフォマティクス、データ分析、データサイエンスの分野で広く採用されています。[ 9 ]

R言語のコア部分は、再利用可能なコード、ドキュメント、サンプルデータを含む多数のソフトウェアパッケージによって拡張されています。最も人気のあるRパッケージの一部はtidyverseコレクションに含まれており、データの視覚化、変換、モデリングの機能を強化し、プログラミングの容易さを向上させています（著者とユーザーによると）。[ 10 ]

RはGNU General Public Licenseの下で配布されているフリーのオープンソースソフトウェアです。[ 3 ] [ 11 ]この言語は主にC、Fortran、そしてR自身で実装されています。主要なオペレーティングシステム（Linux、MacOS、Microsoft Windowsなど）向けにコンパイル済みの実行ファイルが利用可能です。

その中核は、ネイティブのコマンドラインインターフェースを備えたインタープリタ言語です。さらに、RStudio（統合開発環境）、 Jupyter（ノートブックインターフェース）、モバイルデバイス向けのTermuxやGoogle Colabなど、複数のサードパーティ製アプリケーションがグラフィカルユーザーインターフェースとして利用可能です。[ 12 ]

歴史

R言語の共同考案者
ロス・イハカ
ロバート・ジェントルマン

R言語は、オークランド大学で統計学入門を教えるためのプログラミング言語として、ロス・イハカ教授とロバート・ジェントルマン教授によって開発されました。[ 13 ]この言語はSプログラミング言語に影響を受けており、ほとんどのSプログラムはRで変更せずに実行できます。 [ 6 ]この言語はSchemeのレキシカルスコープにも影響を受けており、ローカル変数を使用することができます。[ 1 ]

言語名Rは、S言語の後継言語であることと、作者であるロスとロバートの名前の頭文字をとったことに由来する。[ 14 ] 1993年8月、イハカとジェントルマンはデータアーカイブウェブサイトStatLibにRのバイナリファイルを投稿した。 [ 15 ]同時に、彼らはs-newsメーリングリストで投稿を発表した。[ 16 ] 1997年12月5日、バージョン0.60がリリースされ、RはGNUプロジェクトとなった。[ 17 ] 2000年2月29日、バージョン1.0がリリースされた。[ 18 ]

パッケージ

キャプションを参照
データ視覚化のためのRパッケージggplot2で作成されたバイオリンプロット

Rパッケージは、Rを拡張する関数、ドキュメント、およびデータのコレクションです。[ 19 ]例えば、パッケージはレポート機能（R Markdown、Quarto、[ 20 ] knitr、Sweaveなどのパッケージを使用）を追加したり、さまざまな統計手法（線形、一般化線形および非線形モデリング、古典的な統計検定、空間分析、時系列分析、クラスタリングなど）をサポートしたりできます。パッケージのインストールと使用の容易さは、データサイエンスにおけるこの言語の採用に貢献しています。[ 21 ]

インストール後にRを起動するとすぐに利用できる基本パッケージは、プログラミング、コンピューティング、グラフィックス生成、基本的な算術、統計機能に必要な基本的な構文とコマンドを提供します。 [ 22 ]

一例として、Rパッケージのコレクションであるtidyverseが挙げられます。これは、複数の補助パッケージをバンドルして共通APIを提供しています。このコレクションは、「整頓されたデータ」[ 23 ]へのアクセスと処理に関連するタスクに特化しています。整頓されたデータとは、各観測値につき1行、各変数につき1列の2次元表に含まれるデータです。[ 24 ]

パッケージのインストールは一度だけ行われます。例えば、tidyverseコレクションをインストールするには、次のようにします。[ 24 ]

> install.packages ( "tidyverse" )

パッケージの関数、データ、ドキュメントをロードするには、library()関数を呼び出します。tidyverseコレクションをロードするには、次のコードを実行します。[ a ]

> # パッケージ名は引用符で囲むことができます> library ( "tidyverse" )> # ただし、パッケージ名は引用符なしでも使用できます> library ( tidyverse )

包括的Rアーカイブネットワーク（CRAN）は、Rのソースコード、実行ファイル、ドキュメント、およびユーザーが作成したパッケージをホストするために、1997年にKurt HornikとFriedrich Leischによって設立されました。 [ 25 ] CRANの名前と範囲は、包括的TeXアーカイブネットワーク（CTAN）と包括的Perlアーカイブネットワーク（CPAN）を模倣しています。[ 25 ] CRANは当初、3つのミラーサイトと12の寄稿パッケージしかありませんでした。[ 26 ] 2025年6月30日現在、90のミラー[ 27 ]と22,390の寄稿パッケージがあります。[ 28 ]パッケージは、R-Forge、Omegahat、GitHubなどのリポジトリでも入手できます。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

CRAN Web サイトでのガイダンスとして、タスク ビュー領域には特定のトピックに関連するパッケージがリストされています。サンプル トピックには、因果推論、金融、遺伝学、高性能コンピューティング、機械学習、医用画像、メタ分析、社会科学、空間統計などがあります。

Bioconductorプロジェクトは、ゲノムデータ解析、相補 DNA、マイクロアレイ、およびハイスループット シーケンス法用のパッケージを提供します。

コミュニティ

Rコンソーシアムは、Rをサポートする3つの主要グループの1つです。

Rソフトウェア開発をサポートする3つの主要グループがあります

R Journal は、 R の使用と開発に関する短い記事から中程度の長さの記事を掲載するオープン アクセスの学術ジャーナルです。このジャーナルには、パッケージ、プログラミングのヒント、CRAN のニュース、財団のニュースに関する記事が含まれています。

UseR!カンファレンスはRコミュニティが集まる場所の一つです

Rコミュニティは多くのカンファレンスや対面式のミートアップを主催しています。[ b ]これらのグループには以下が含まれます。

Twitterなどのソーシャルメディアサイトでは、ハッシュタグ#rstatsを使用してRコミュニティの最新の動向を追跡することができます。[ 32 ]

例

Hello, World!

以下は「Hello, World!」プログラムです 

> print ( "Hello, World!" ) [1] "Hello, World!"

この関数を使用する別のバージョンを次に示しますcat()。

> cat ( "Hello, World!" )こんにちは、世界!

基本構文

以下の例は、言語の基本構文とコマンドラインインターフェースの使用方法を示しています。[ c ]

Rでは、一般的に好まれる代入演算子は2つの文字からなる矢印です<-が、=場合によっては使用されることもあります。[ 33 ]

> x <- 1 : 6 # 現在の環境に数値ベクトルを作成します。> y <- x ^ 2 # 同様に、xの値に基づいてベクトルを作成します。> y # ベクトルの内容を出力します。[1] 1 4 9 16 25 36> z <- x + y # xとyの和である新しいベクトルを作成します> z # zの内容を現在の環境に戻します。[1] 2 6 12 20 30 42> z_matrix <- matrix ( z , nrow = 3 ) # ベクトル z を 3x2 行列オブジェクトに変換する新しい行列を作成します> z_matrix  [,1] [,2] [1,] 2 20 [2,] 6 30 [3,] 12 42> 2 * t ( z_matrix ) - 2 # 行列を転置し、各要素に2を掛け、行列の各要素から2を減算し、結果を端末に返します。 [,1] [,2] [,3] [1,] 2 10 22 [2,] 38 58 82> new_df <- data.frame ( t ( z_matrix ), row.names = c ( "A" , "B" )) # 転置されたz_matrixのデータを含む新しいデータフレームオブジェクトを作成します。行名は「A」と「B」です。> names ( new_df ) <- c ( "X" , "Y" , "Z" ) # new_dfデータフレームの列名をX、Y、Zに設定します。 > new_df # 現在の結果を出力します。 XYZ A 2 6 12 B 20 30 42> new_df $ Z # Z列を出力する[1] 12 42> new_df $ Z == new_df [ 'Z' ] && new_df [ 3 ] == new_df $ Z # データフレームの列Zには、構文$Z、['Z']、または[3]を使用してアクセスでき、値は同じです。[1] TRUE> attribute ( new_df ) # new_dfデータフレームの属性に関する情報を出力します$names [1] "X" "Y" "Z"$row.names [1] "A" "B"$class [1] "data.frame">属性( new_df ) $ row.names <- c ( "one" , "two" ) # row.names 属性にアクセスして変更します。これは rownames() 関数を使用して行うこともできます。> new_df  XYZ one 2 6 12 two 20 30 42

関数の構造

Rは、コードの再利用性を高めるために新しい機能を追加する関数を作成することができます。 [ 34 ]関数本体内で作成されたオブジェクト（中括弧で囲まれたもの）は、関数内からのみアクセス可能であり、任意のデータ型を返すことができます。Rでは、ほぼすべての関数とすべてのユーザー定義関数はクロージャです。[ 35 ]

以下は算術計算を実行する関数を作成する例です。 

# 関数の入力パラメータはxとyです。# fという名前の関数は、xとyの線形結合を返します。f <- function ( x , y ) { z <- 3 * x + 4 * y# 明示的な return() ステートメントはオプションです。この場合は単に `z` に置き換えることができます。return ( z ) }# 代わりに、関数内で最後に実行された文が暗黙的に返されます。f <- function ( x , y ) 3 * x + 4 * y

以下は、上記で定義した関数を使用した場合の出力です。 

> f ( 1 , 2 ) # 3 * 1 + 4 * 2 = 3 + 8 [1] 11> f ( c ( 1 , 2 , 3 ), c ( 5 , 3 , 4 )) # 要素ごとの計算[1] 23 18 25> f ( 1 : 3 , 4 ) # f(c(1, 2, 3), c(4, 4, 4)) と同等[1] 19 22 25

特別な構文 （「name」は関数変数名）を使用して、 関数を中置演算子として定義することができます。`%name%`

> `%sumx2y2%` <- function ( e1 , e2 ) { e1 ^ 2 + e2 ^ 2 } > 1 : 3 %sumx2y2% - ( 1 : 3 ) [1] 2 8 18

Rバージョン4.1.0以降では、関数は短い表記法（ラムダ計算に触発されたもの）で記述できるようになり、これは匿名関数を高階関数に渡すのに便利です。[ 36 ]

> sapply ( 1 : 5 , \ ( i ) i ^ 2 ) # ここで \(i) は function(i) と同じ[1] 1 4 9 16 25

ネイティブパイプ演算子

Rバージョン4.1.0では、ネイティブパイプ演算子が|>導入されました。[ 37 ]この演算子を使用すると、ネストされた関数呼び出しを使用するのではなく、関数を連結することができます 

> nrow ( subset ( mtcars , cyl == 4 )) # パイプ文字なしでネスト[1] 11> mtcars |> subset ( cyl == 4 ) |> nrow () # パイプ文字の使用[1] 11

ネストされた関数の代わりに、パイプ演算子ではなく中間オブジェクトを使用することもできます。 

> mtcars_subset_rows <- subset ( mtcars , cyl == 4 ) > num_mtcars_subset <- nrow ( mtcars_subset_rows ) > print ( num_mtcars_subset ) [1] 11

パイプ演算子は読みやすいコードを生成できますが、Hadley Wickhamのような影響力のあるRプログラマーは、コードの難読化を避けるために、この演算子を使用して最大10～15行のコードを連結し、意味のある名前を持つオブジェクトに保存することを提案しています。[ 38 ]

オブジェクト指向プログラミング

R言語はオブジェクト指向プログラミングをネイティブにサポートしています。ネイティブフレームワークには、いわゆるS3システムとS4システムの2つがあります。前者はより非公式で、最初の引数に対する単一ディスパッチをサポートし、各オブジェクトに「class」属性を設定するだけでオブジェクトがクラスに割り当てられます。後者はCommon Lisp Object System (CLOS)のようなシステムで、形式的なクラス（これもSから派生）とジェネリックメソッドを備え、多重ディスパッチと多重継承をサポートしています[ 39 ]

以下の例では、 は、引数が数値ベクトルか因子かに応じて異なるメソッドにディスパッチする汎用関数summary()です。 

> data <- c ( "a" , "b" , "c" , "a" , NA ) > summary ( data ) 長さ クラス モード 5 文字 文字> summary ( as.factor ( data ))  abc NA's  2 1 1 1

モデリングとプロット

「モデリングとプロット」セクションのサンプルコード（関数参照）のモデルの診断プロットplot.lm()。左下のプロットに示すように、ラベルには数学表記を使用できます。

R言語には、データモデリングとグラフィックスのサポートが組み込まれています。次の例は、Rが残差を含む線形モデルを生成し、プロットする方法を示しています。 

# xとyの値を作成x <- 1 : 6 y <- x ^ 2# 線形回帰モデル: y = A + B * x model <- lm ( y ~ x )# モデルの詳細な概要を表示します。概要( model )# 図の2行2列のレイアウトを作成するpar ( mfrow = c ( 2 , 2 ))# モデルの診断プロットを出力するplot ( model )

summary()上記のコード ブロックの関数 からの出力は次のようになります。

残差:  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.3333 -0.6667 -2.6667 -2.6667 -0.6667 3.3333係数: 推定値 標準誤差 t値 Pr(>|t|) (切片) -9.3333 2.8441 -3.282 0.030453 * x 7.0000 0.7303 9.585 0.000662 *** ---有意コード: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1残差標準誤差: 自由度4で3.055、多重R二乗: 0.9583、調整R二乗: 0.9478、F統計量: 1および4自由度で91.88、p値: 0.000662

マンデルブロ集合

Rで視覚化されたマンデルブロ集合。（注：この画像の色は、「マンデルブロ集合」セクションのサンプルコードの出力とは異なります。）

このマンデルブロ集合の例では、複素数の使用が強調されています。これは、異なる複素定数を表す方程式の最初の20回の反復をモデル化しています。 z = z2 + cc

このサンプルコードを実行するには、まず関数を提供するパッケージをインストールする必要がありますwrite.gif()。 

install.packages ( "caTools" )

サンプルコードは次のとおりです。 

ライブラリ( caTools )jet.colors <- colorRampPalette ( c ( "緑" 、"ピンク" 、"#007FFF" 、"シアン" 、"#7FFF7F" 、"白" 、"#FF7F00" 、"赤" 、"#7F0000" ))dx <- 1500 # 幅を定義dy <- 1400 # 高さを定義C <-複素数(実数= rep ( seq ( -2.2 , 1.0 , length.out = dx ), each = dy ),虚数= rep ( seq ( -1.2 , 1.2 , length.out = dy ), times = dx ) )# 複素数の行列として変形C <- matrix ( C , dy , dx )# 出力3D配列を初期化するX <- array ( 0 , c ( dy , dx , 20 ))Z <- 0# 20回の繰り返しのループfor ( k in 1 : 20 ) {# 中心差分方程式Z <- Z ^ 2 + C# 結果を取得するX [, , k ] <- exp ( - abs ( Z )) }write.gif ( X 、"Mandelbrot.gif " 、col = jet.colors 、delay = 100 )

バージョン名

サイン入りCD
Rのコアチームによるサイン入りのRバージョン1.0.0のCD。2019年にケベック市で撮影

2.14.0以降のRバージョンリリースにはすべて、ピーナッツの漫画や映画にちなんだコードネームが付けられています。[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]

2018年に、Rのコア開発者であるピーター・ダルガードは、 1997年以降のRのリリースの歴史を発表しました。[ 43 ]名前の付いたリリースの前の注目すべき初期のリリースには、次のようなものがあります。

  • バージョン1.0.0、2000年2月29日（閏日）にリリース
  • バージョン2.0.0は2004年10月4日にリリースされ、「少なくとも響きは良かった」[ 43 ]

Rのバージョンリリースに名前を付けるというアイデアは、DebianとUbuntuのバージョン命名システムにヒントを得たものです。ダルガードは、Rのコードネームにピーナッツの名を冠する理由として、「統計学の世界では誰もがピーナッツだ」というユーモラスな表現を挙げています。 [ 43 ]

Rリリースコードネーム
バージョン リリース日 名前 ピーナッツ参考文献 参考文献
4.5.2 2025年10月31日 乱闘に参加する（しない） [ 44 ][ 45 ]
4.5.1 2025年6月13日 大平方根 [ 46 ][ 47 ]
4.5.0 2025年4月11日 26はどうでしょう [ 48 ][ 49 ]
4.4.3 2025年2月28日 トロフィーケース [ 50 ][ 51 ]
4.4.2 2024年10月31日 葉の山 [ 52 ][ 53 ]
4.4.1 2024年6月14日 人生のためのレース [ 54 ][ 55 ]
4.4.0 2024年4月24日 パピーカップ [ 56 ][ 57 ]
4.3.3 2024年2月29日 エンジェルフードケーキ [ 58 ][ 59 ]
4.3.2 2023年10月31日 目の穴 [ 60 ][ 61 ]
4.3.1 2023年6月16日 ビーグルスカウト [ 62 ][ 63 ]
4.3.0 2023年4月21日 もう明日 [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ][ 67 ]
4.2.3 2023年3月15日 遊撃手ビーグル [ 68 ][ 69 ]
4.2.2 2022年10月31日 無邪気で信頼できる [ 70 ][ 71 ]
4.2.1 2022年6月23日 変な顔をした子供 [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ][ 78 ]
4.2.0 2022年4月22日 活発な体操 [ 79 ][ 80 ]
4.1.3 2022年3月10日 腕立て伏せ1回 [ 79 ][ 81 ]
4.1.2 2021年11月1日 バードヒッピー [ 82 ] [ 83 ][ 81 ]
4.1.1 2021年8月10日 キック・シングス [ 84 ][ 85 ]
4.1.0 2021年5月18日 キャンプ・ポンタネーゼン [ 86 ][ 87 ]
4.0.5 2021年3月31日 振って投げる [ 88 ][ 89 ]
4.0.4 2021年2月15日 失われた図書館の本 [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ][ 93 ]
4.0.3 2020年10月10日 バニー・ワニーズ・フリークアウト [ 94 ][ 95 ]
4.0.2 2020年6月22日 再び離陸 [ 96 ][ 97 ]
4.0.1 2020年6月6日 今すぐ見る [ 98 ][ 99 ]
4.0.0 2020年4月24日 植樹祭 [ 100 ][ 101 ]
3.6.3 2020年2月29日 吹き流しを持つ [ 102 ][ 103 ]
3.6.2 2019年12月12日 暗く嵐の夜 『それは暗く嵐の夜だった』参照#文学[ 104 ][ 105 ]
3.6.1 2019年7月5日 つま先の動き [ 106 ][ 107 ]
3.6.0 2019年4月26日 植樹 [ 108 ][ 109 ]
3.5.3 2019年3月11日 大いなる真実 [ 110 ][ 111 ]
3.5.2 2018年12月20日 卵殻イグルー [ 112 ][ 113 ]
3.5.1 2018年7月2日 フェザースプレー [ 114 ][ 115 ]
3.5.0 2018年4月23日 遊ぶ喜び [ 116 ][ 117 ]
3.4.4 2018年3月15日 頼れる人 [ 118 ] [ 119 ] [ 120 ][ 121 ]
3.4.3 2017年11月30日 カイトクイナ カイトクイナ[ 122 ]を参照[ 123 ]
3.4.2 2017年9月28日 短い夏 『チャーリー・ブラウン、短い夏だった』[ 124 ]
3.4.1 2017年6月30日 シングルキャンドル [ 125 ][ 126 ]
3.4.0 2017年4月21日 愚かな闇よ [ 125 ][ 127 ]
3.3.3 2017年3月6日 もう一つのカヌー [ 128 ][ 129 ]
3.3.2 2016年10月31日 シンシア・パンプキン・パッチ [ 130 ][ 131 ]
3.3.1 2016年6月21日 髪の毛に虫 [ 132 ][ 133 ]
3.3.0 2016年5月3日 教育目的 [ 134 ][ 135 ]
3.2.5 2016年4月11日 とても、とても安全な食器 [ 136 ][ 137 ] [ 138 ] [ 139 ]
3.2.4 2016年3月11日 非常に安全な食器 [ 136 ][ 140 ]
3.2.3 2015年12月10日 木製クリスマスツリー チャーリー・ブラウンのクリスマスを見る[ 141 ][ 142 ]
3.2.2 2015年8月14日 火災安全 [ 143 ] [ 144 ][ 145 ]
3.2.1 2015年6月18日 世界的に有名な宇宙飛行士 [ 146 ][ 147 ]
3.2.0 2015年4月16日 具だくさん [ 148 ][ 149 ]
3.1.3 2015年3月9日 滑らかな歩道 [ 150 ][ 151 ]
3.1.2 2014年10月31日 かぼちゃのヘルメット チャーリー・ブラウン、いいスポーツマンだね[ 152 ]
3.1.1 2014年7月10日 ソック・イット・トゥ・ミー [ 153 ] [ 154 ] [ 155 ] [ 156 ][ 157 ]
3.1.0 2014年4月10日 春のダンス [ 106 ][ 158 ]
3.0.3 2014年3月6日 暖かい子犬 [ 159 ][ 160 ]
3.0.2 2013年9月25日 フリスビーセーリング [ 161 ][ 162 ]
3.0.1 2013年5月16日 グッドスポーツ [ 163 ][ 164 ]
3.0.0 2013年4月3日 マスクド・マーベル [ 165 ][ 166 ]
2.15.3 2013年3月1日 セキュリティブランケット [ 167 ][ 168 ]
2.15.2 2012年10月26日 トリック・オア・トリート [ 169 ][ 170 ]
2.15.1 2012年6月22日 焼きマシュマロ [ 171 ][ 172 ]
2.15.0 2012年3月30日 イースタービーグル [ 173 ][ 174 ]
2.14.2 2012年2月29日 贈り物シーズン イースター・ビーグルのチャーリー・ブラウン[ 175 ][ 176 ]
2.14.1 2011年12月22日 12月の雪の結晶 [ 177 ][ 178 ]
2.14.0 2011年10月31日 グレート・パンプキン 『チャーリー・ブラウンの大冒険』[ 179 ][ 180 ]
r-devel 該当なし 被害を受けていない結果 [ 181 ][ 43 ]

インターフェース

Rのユーザーインターフェースの例
  • KDE 4環境で実行されているRKWardフロントエンドのスクリーンショット
    KDE 4環境で実行されているRKWardフロントエンドのスクリーンショット
  • ESSパッケージを使用してEmacsエディタでRを実行する
    ESSパッケージを使用してEmacsエディタでRを実行する
  • RStudio 統合開発環境 (IDE)
    RStudio統合開発環境(IDE)

R はデフォルトでコマンド ライン コンソールとともにインストールされますが、言語とインターフェイスする方法は複数あります。

バックグラウンドで R を使用する統計フレームワークには、JamoviやJASPなどがあります。

実装

Rの主な実装は、主にC、Fortran、そしてR自体で書かれています。その他の実装には以下のものがあります

Microsoft R Open (MRO) はRの実装でした。2021年6月30日現在、MicrosoftはCRANディストリビューションへの移行に伴い、MROの段階的な廃止を開始しました。[ 187 ]

商用サポート

Rはオープンソースプロジェクトですが、一部の企業は商用サポートを提供しています

参照

注記

  1. ^このコードは、tidyverseコレクションが依存するすべてのパッケージのリストを標準エラー出力に表示します。また、名前空間の競合を示す警告が表示される場合もありますが、通常は無視できます
  2. ^会議やミーティングに関する情報は、GitHub のコミュニティ管理リスト、 jumpingrivers .github .io /meetingsR /で入手できます。
  3. ^標準的な言語機能の拡張リストは、マニュアル「R入門」、 cran.r-project.org /doc /manuals /R-intro.pdfに記載されています。

参考文献

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  3. ^ a b「R - フリーソフトウェアディレクトリ」 . directory.fsf.org . 2024年1月26日閲覧。
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さらに詳しい参考文献

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