Jupyter Notebook — это онлайновый вычислительный блокнот, который позволяет комбинировать код, комментарии, мультимедиа и визуализации в интерактивных документах. Он быстро стал одним из самых популярных сетевых вычислительных ноутбуков, используемых ведущими компаниями, такими как Google, Microsoft и NASA. Сегодня мы собираемся изучить Jupyter Notebooks и обсудить их преимущества и то, как начать работу.
Что такое Jupyter Notebook?
Jupyter Notebook — это веб-приложение с открытым исходным кодом, используемое для создания и обмена документами с живым кодом, уравнениями, визуализациями и текстом. Он поддерживается сообществом Project Jupyter. В 2014 году Project Jupyter и Jupyter Notebook стали побочными проектами IPython и IPython Notebook.
В дополнение к Jupyter Notebook существует также JupyterLab, которая представляет собой веб-среду IDE для Jupyter Notebooks. Он позволяет настроить пользовательский интерфейс для поддержки различных рабочих процессов в машинном обучении, науке о данных, научных вычислениях и многом другом. С JupyterLab вы можете запускать терминалы, текстовые редакторы и консоли кода в своем веб-браузере. Вы также можете создавать свои собственные плагины.
JupyterHub — еще одно предложение от Project Jupyter. JupyterHub — это многопользовательская версия Jupyter Notebook, предназначенная для команд, классов и лабораторий. Хаб позволяет развертывать записные книжки в организации, масштабировать развертывание с помощью Docker и Kubernetes, а также обеспечивать единообразное управление данными и доступ в рамках вашей компании.
Jupyter Notebook — популярный вычислительный блокнот, на GitHub доступно более 2,5 миллионов общедоступных блокнотов. Он используется для множества вещей, таких как :
- Анализ данных
- Очистка данных
- Преобразование данных
- Визуализация данных
- Машинное обучение
- Численное моделирование
- Статистическое моделирование
- И т.п.
Зачем использовать Jupyter Notebook?
Jupyter Notebook стал стандартным вычислительным блокнотом для управления данными. Он используется во многих ведущих компаниях, таких как Google, Microsoft, IBM, Bloomberg, NASA и других. Давайте посмотрим на некоторые из причин, по которым Jupyter Notebook так популярен:
- Поддерживаемые языки : поддерживает более 40 языков программирования, включая Python, Scala, Julia и R
- Возможности совместного использования : возможность делиться своими записными книжками с другими с помощью электронной почты, Dropbox, Github или Jupyter Notebook Viewer.
- Интерактивный вывод : код может создавать богатый вывод, такой как HTML, LaTeX, изображения и видео.
- Настройка : возможность создавать собственные компоненты и настраивать JupyterLab в соответствии с вашим рабочим процессом.
- Удобство использования : JupyterHub позволяет обмениваться записными книжками с большими группами пользователей, а Binder позволяет использовать Jupyter на GitHub в браузере.
- Документация : отличные параметры форматирования и встроенный вывод
- Среда программирования в реальном времени: код можно изменять и запускать в режиме реального времени с обратной связью непосредственно в браузере.
Начать работу с Jupyter
Jupyter Notebook не входит в состав Python, поэтому сначала его нужно установить. В нашем руководстве мы будем использовать Python 3, а не Python 2.
Установите Jupyter Notebook
Есть несколько способов установить Jupyter Notebook:
1. pip
Мы можем использовать pip для установки Jupyter Notebook, используя следующую команду:
$ pip install jupyter
2. Anaconda
Мы также можем использовать Anaconda, платформу для обработки данных Python. У Anaconda есть собственный установщик с именем conda, который мы можем использовать для установки Jupyter Notebook. Anaconda поставляется с некоторыми предустановленными библиотеками, включая Jupyter Notebook, поэтому, если у нас уже установлена Anaconda, мы готовы приступить к работе с ноутбуком.
Примечание. Еще один способ опробовать Jupyter Notebook — перейти на jupyter.org/try. Вы можете выбрать «Попробовать классический блокнот», чтобы пройти базовое руководство по Jupyter Notebooks и ядру IPython с использованием классического интерфейса. Я буду использовать это сегодня в уроке.
Запустить сервер
Пришло время начать работу с Jupyter Notebook! Все, что нам нужно сделать, это создать новую папку, а затем перейти к ее расположению в нашем терминале. Затем мы можем запустить эту команду, чтобы запустить Jupyter:
$ jupyter notebook
Эта команда откроет наш браузер по умолчанию на сервере Juypter Notebook. Теперь мы готовы создать нашу первую записную книжку!
Create a new notebook
Пришло время создать один из наших первых записных документов. Выберем «Файл», затем «Новый блокнот». Наш экран должен выглядеть так:
Теперь мы можем назвать нашу записную книжку. Вверху экрана мы видим «Без названия». Выберем его и переименуем наш блокнот в «Jupyter Notebook Test».
Меню
На изображении выше мы видим список меню на нашем экране. Давайте обсудим, что делает каждое из этих меню.
- Файл : создание новых записных книжек или открытие существующих записных книжек.
Примечание : мы можем использовать «Файл» для переименования наших записных книжек. «Файл» также дает нам возможность «Сохранить и контрольную точку» и «Вернуться к контрольной точке». Эти параметры позволяют нам сохранять наш прогресс на разных контрольных точках и возвращаться к ним, если мы хотим.
- Изменить : манипулировать нашими ячейками
- Просмотр : переключение заголовков, панелей инструментов и номеров строк
- Вставить : вставить ячейки выше или ниже выбранной ячейки.
- Cell : запускайте наши клетки
- Ядро : управление ядром
- Виджеты : сохранить и очистить состояние виджета.
- Справка : узнайте о Jupyter Notebook
Running cells
Когда мы впервые создаем новый блокнот Jupyter Notebook, первая ячейка по умолчанию использует код и ядро, которое мы выбрали в начале. Поскольку мы начали с Python 3, мы можем запускать код Python в наших ячейках. Давай проверим! Мы можем выполнить следующие шаги:
- Войдите «print(«Hello World!»)в первую ячейку
- Выберите ячейку
- Выберите «Выполнить».
Вот как теперь должна выглядеть наша записная книжка:
Добавьте контент в свой notebook
Попрактикуемся в добавлении контента в наш блокнот Jupyter. В этом разделе мы обсудим типы ячеек Jupyter, включая код и Markdown.
Типы клеток Jupyter
Основные типы ячеек, которые мы используем, — это ячейки кода и ячейки Markdown. Мы практиковались в использовании ячеек кода, когда писали наш Hello World!, поэтому давайте посмотрим на тип ячеек Markdown.
Мы можем использовать меню «Вставить», чтобы вставить ячейку под текущей. Теперь мы можем изменить наш тип вывода с «Код» на «Уценка». Мы не будем тратить много времени на обсуждение Markdown и его форматирования, но давайте попрактикуемся в создании заголовков и составлении списков.
Создание заголовков
Чтобы создать заголовок в Markdown, все, что нам нужно сделать, это использовать #знак фунта. Один знак фунта образует заголовок 1, два знака фунта — заголовок 2 и так далее.
Jupyter Notebook предварительно просматривает заголовки для нас:
Когда мы выбираем «Выполнить», ячейка будет отформатирована следующим образом:
Составление списков
Мы можем создавать маркеры в Markdown, используя одиночные звездочки вместо маркеров. Вот как это будет выглядеть до того, как мы выберем «Выполнить»:
Вот как это выглядит после того, как мы выберем «Выполнить»:
Поделитесь своим блокнотом
Теперь давайте узнаем больше о том, как делиться нашими записными книжками. Jupyter Notebook поставляется с nbconvertинструментом, который позволяет нам конвертировать наши.ipynbзаписные книжки во множество различных форматов, включая:
- Markdown
- LaTeX
- HTML
- ReStructured Text
- Python script
- И т.п.
nbconvert прост в использовании. Все, что нам нужно сделать, это открыть терминал, перейти в папку, в которой хранится записная книжка, которую мы хотим преобразовать, и запустить команду. Команда выглядит так:
$ jupyter nbconvert <input notebook> —to <output format>
После преобразования записной книжки мы можем делиться ею, как захотим!
