Начало работы с Jupyter Notebooks

Начало работы с Jupyter Notebooks

Создавайте интерактивные записные книжки с общим доступом с живым кодом, уравнениями, визуализациями и текстом с помощью Jupyter.

Со времен папируса издатели боролись с форматированием данных таким образом, чтобы они привлекали читателей. Это особая проблема в областях математики, естествознания и программирования, где хорошо продуманные диаграммы, иллюстрации и уравнения могут стать ключом к пониманию технической информации.

[Jupyter Notebook][0] решает эту проблему, переосмысливая то, как мы производим учебные тексты. Jupyter (о котором я впервые узнал на [All Things Open][1] в октябре 2017 года) - это приложение с открытым исходным кодом, которое позволяет пользователям создавать интерактивные записные книжки с общим доступом, которые содержат живой код, уравнения, визуализации и текст.

Jupyter произошел от [проекта IPython][2] , который включает интерактивную оболочку и блокнот на основе браузера с поддержкой кода, текста и математических выражений. Jupyter предлагает поддержку более 40 языков программирования, включая Python, R и Julia, а его код можно экспортировать в HTML, LaTeX, PDF, изображения и видео или как записные книжки [IPython][3] для совместного использования с другими пользователями.

Интересный факт: «Jupyter» - это аббревиатура от «Julia, Python__и__R.»

Некоторые из его применений, согласно веб-сайту Project Jupyter, включают «очистку и преобразование данных, численное моделирование, статистическое моделирование, визуализацию данных, машинное обучение и многое другое». Научные учреждения используют Jupyter Notebooks для объяснения результатов исследований. Код, который может быть получен из реальных данных, можно настроить и повторно настроить для визуализации различных результатов и сценариев. Таким образом, Jupyter Notebooks превратились в живые тексты и отчеты.

Установка и запуск Jupyter

Программное обеспечение Jupyter имеет открытый исходный код, лицензируется по [модифицированной лицензии BSD][4] и может быть [установлено в Linux, MacOS или Windows][5] . Есть несколько способов установить Jupyter; Я попробовал установить PIP и [Anaconda][6] на Linux и MacOS. Для установки PIP требуется, чтобы на вашем компьютере уже был установлен Python; Jupyter рекомендует Python 3.

Поскольку Python 3 уже был установлен на моих компьютерах, я установил Jupyter, выполнив следующие команды в терминале (в Linux или Mac):

$ python3 -m pip install --upgrade pip

    $ python3 -m pip install jupyter

Ввод следующей команды в командной строке терминала сразу же запустил приложение:

    $ jupyter notebook

Вскоре мой браузер открыл и отобразил мой сервер Jupyter Notebook в http://localhost:8888. (Поддерживаемые браузеры: Google Chrome, Firefox и Safari.)

В правом верхнем углу есть раскрывающееся меню с надписью «Новый». Это позволило мне быстро создать новую записную книжку для моих собственных инструкций и кода. Обратите внимание, что в моей новой записной книжке по умолчанию используется Python 3, который является моей текущей средой.

Открыта новая записная книжка с некоторыми значениями по умолчанию, которые можно изменить (включая имя записной книжки).

Ноутбуки имеют два разных режима: Command и Edit. Командный режим позволяет добавлять или удалять ячейки. Вы можете войти в командный режим, нажав клавишу Escape, и вы можете перейти в режим редактирования, нажав клавишу Enter или щелкнув ячейку.

Зеленая подсветка вокруг ячейки означает, что вы находитесь в режиме редактирования, а синяя подсветка означает, что вы находитесь в командном режиме. Следующая записная книжка находится в командном режиме и готова для меня выполнить код Python в ячейке. Обратите внимание, что я изменил имя записной книжки на First Notebook.

Использование Jupyter
Сильной стороной Jupyter Notebooks является то, что помимо возможности ввода кода вы также можете добавить Markdown с описательным и пояснительным текстом. Я хотел добавить заголовок, поэтому добавил ячейку над кодом и набрал заголовок в Markdown. Когда я нажал Ctrl+Enter, мой заголовок преобразовался в HTML.

Я могу добавить вывод команды или сценария Bash, добавив !к команде.

Баш в Jupyter
Я также могу воспользоваться командами IPython line magic и cell magic . Вы можете перечислить волшебные команды, добавив знак %или %к командам внутри ячейки кода. Например, %lsmagicпроизводит все волшебные команды, которые можно использовать в записных книжках Jupyter.

Магические команды
Примеры этих волшебных команд включают %pwd, который выводит текущий рабочий каталог (например, /Users/YourName) и %ls, который перечисляет все файлы и подкаталоги в текущем рабочем каталоге. Другая волшебная команда отображает диаграммы, созданные matplotlibв записной книжке. %htmlотображает все в этой ячейке как HTML, что полезно для встраивания видео и ссылок. Также есть магические команды ячейки для JavaScript и Bash.

Если вам нужна дополнительная информация об использовании Jupyter Notebooks и его функциях, раздел справки невероятно полный.

Люди используют Jupyter Notebooks разными интересными способами; вы можете найти несколько отличных примеров в этой галерее . Как вы используете записные книжки Jupyter? Поделитесь своими идеями в комментариях ниже.
[0]: http://jupyter.org/
[1]: https://allthingsopen.org/
[2]: http://ipython.org/
[3]: IPython - Wikipedia
[4]: The 3-Clause BSD License | Open Source Initiative
[5]: http://jupyter.org/install.html
[6]: https://www.anaconda.com/download/#linux