Jupyter Notebook - это веб-приложение с открытым исходным кодом, которое позволяет создавать и обмениваться документами, содержащими живой код, уравнения, визуализации и повествовательный текст. Его можно использовать для различных приложений, таких как очистка и преобразование данных, численное моделирование, статистическое моделирование, визуализация данных, машинное обучение и многое другое. Он поддерживается людьми из Project Jupyter.

Название Jupyter происходит от основных языков программирования, которые он поддерживает: JULIA, PYTHON и R.

Начало работы с Jupyter Notebook

Он не включен в Python, поэтому, если вы хотите его использовать, вам необходимо установить Jupyter. У языка Python много дистрибутивов, но здесь мы сосредоточимся только на двух из них, чтобы установить блокнот Jupyter.

Предполагается, что вы используете Python 3.

Установка

Самым популярным дистрибутивом python является ANACONDA. У него есть инструмент установки под названием conda, который можно использовать для установки стороннего пакета, и он поставляется со многими предустановленными научных библиотек, и Jupyter Notebook является одной из них, поэтому вам не нужно ничего делать, кроме как установить саму Anaconda.

Вы также можете напрямую установить Jupyter Notebook с помощью pip:

pip install jupyterlab

Есть и разные другие способы, самые удобные из которых я перечислил.

Запуск Jupyter Notebook

Теперь, когда вы установили Jupyter, давайте узнаем, как его использовать. Прежде всего, вам нужно открыть приложение терминала и создать папку по вашему выбору. Теперь выберите «новый» и создайте новую записную книжку «Python 3».

Вы будете перенаправлены на http: // localhost: 8888 / notebooks /

Localhost - это не веб-сайт, это означает, что контент обслуживается с вашего локального компьютера, то есть с вашего собственного компьютера. Блокноты и информационная панель Jupyter представляют собой веб-приложения, и Jupyter запускает локальный сервер Python для обслуживания этих приложений в вашем веб-браузере, что делает его практически независимым от платформы и открывает возможности для более удобного обмена в Интернете.

Создание записной книжки

Вам нужно нажать кнопку «Новый», и откроется список вариантов, в котором выберите Python 3 (или версию по вашему выбору, я порекомендую Python 3).

Новая подобная веб-страница откроется в новой вкладке:

Вверху вы увидите новый файл untitled.ipynb, а ниже вы увидите множество опций, таких как - Файл, Правка, Просмотр, Вставка, Ячейка, Ядро, Виджеты, Справка.

Что такое файл .ipynb?

.ipynb - это текстовый файл, описывающий содержимое записной книжки в формате JSON. Он содержит весь контент из сеанса веб-приложения Jupyter Notebook, который включает входные и выходные данные вычислений, математические данные, изображения и пояснительный текст.

Что такое ядра?

За каждой записной книжкой запускается ядро. Когда мы запускаем ячейку кода, этот код выполняется внутри ядра, и любой вывод возвращается в ячейки для отображения.

Параметры ядер:

Jupyter Notebook предоставляет различные варианты ядер. Это может быть полезно, если вы хотите сбросить настройки. Возможные варианты:

  • Перезагрузка: это перезапустит ядра, т. е. очистит все заданные переменные, очистит импортированные модули и т. д.
  • Перезапустить и очистить вывод. Это будет делать то же, что и выше, но также очистит весь вывод, который отображался под ячейкой.
  • Перезагрузить и запустить все: то же самое, что и выше, но все ячейки будут выполняться в порядке сверху вниз.
  • Прерывание: этот параметр прерывает выполнение ядра. Это может быть полезно в том случае, когда программы продолжают выполнение или ядро ​​зависает на каком-то вычислении.

Давайте импортируем пакет python и определим функцию:

import numpy as np 
def square(x):
    return x*x

Хорошо, теперь, когда мы выполнили указанную выше ячейку, мы можем ссылаться на np и square в любой другой ячейке.

x = np.random.randint(1,10)
y = square(x)
print('%d squared is %d' %(x,y))

Что такое клетки?

Ячейка - это контейнер для текста, который будет отображаться в записной книжке, или кода, который будет выполняться ядрами записной книжки.

В основном мы рассмотрим два типа ячеек:

  • Ячейка кода - она ​​содержит код, который будет выполняться в ядре, и отображает его вывод ниже.
  • Ячейка Markdown - она ​​содержит текст, отформатированный с использованием Markdown, и отображает его вывод на месте при запуске.

Первая ячейка всегда является ячейкой кода. Итак, давайте попробуем классический пример и попробуем напечатать «Hello World». Для запуска ячейки вы можете нажать кнопку «запустить» или воспользоваться сочетанием клавиш (Ctrl + Enter).

Наш результат будет таким:

print('Hello World')

Именование записной книжки

Перед тем, как начинать какие-либо проекты, мы должны дать нашей записной книжке подходящее и значимое имя. Именовать записные книжки очень просто, так как мы видим, что в верхней части нашей записной книжки есть что-то написанное как untitled.ipynb (см. Изображение ниже)

Поэтому нам нужно просто щелкнуть untitled.ipynb, и на экране появится следующий вариант переименования:

Но мы заметили, что мы не можем переименовать записную книжку во время ее работы, поэтому для этого мы должны выключить ее («Файл› Закрыть и остановить »), а затем переименовать.

Сохранение записной книжки

По умолчанию Jupyter автоматически сохраняет записную книжку каждые 120 секунд в файл контрольной точки без изменения основного файла записной книжки. Но лучше всего регулярно откладывать. Нажатие (Ctrl + S) сохранит файл записной книжки.

Что это за штука с контрольным пунктом?

Итак, всякий раз, когда мы создаем новую записную книжку, создается файл контрольной точки, а также файл вашей записной книжки, он будет находиться в скрытом подкаталоге вашего места сохранения под названием .ipynb_checkpoints, а также в. файл ipynb.

Экспорт ваших записных книжек

Jupyter имеет встроенную поддержку экспорта в HTML и PDF, которую можно найти в меню «Файл› Загрузить как ». Действительно, как и многие исследователи в академических учреждениях, получают некоторое публичное или внутреннее веб-пространство.

Вы также можете экспортировать записную книжку в файл HTML. Блокноты Jupyter могут быть для них особенно удобным способом поделиться своими результатами с коллегами. Мы также можем превратить нашу записную книжку в слайд-шоу или поделиться им в Интернете с помощью Github.

Но если совместный доступ к экспортированным файлам вас не устраивает, есть также несколько чрезвычайно популярных методов прямого обмена файлами .ipynb в Интернете.

Горячие клавиши :

Чтобы быть быстрым и внедрить быстрый рабочий процесс на основе ячеек, мы можем использовать сочетания клавиш. Что вы можете найти в раскрывающемся списке ‘help’. Откроется список ярлыков.

Некоторые наиболее полезные сочетания клавиш перечислены ниже:

Дополнительные замечания :

Расширения для ноутбуков

Расширения Jupyter Notebook - это простые надстройки, расширяющие базовые функции среды ноутбука. Jupyter поддерживает четыре типа расширений.

  • Ядро
  • Ядро IPyhton
  • Ноутбук
  • Ноутбук-сервер

Установка расширения

Почти все расширения можно установить с помощью инструмента Python pip. Если расширение не может быть установлено с помощью pip, установите расширение, используя следующую команду.

jupyter nbextension install extension_name

Вышеупомянутое только устанавливает расширение, но не включает его. Чтобы включить его, введите в терминале следующую команду.

jupyter nbextension enable extension_name

Заключение

Jupyter Notebook весьма полезен не только для изучения и обучения языку программирования, такого как Python, но и для обмена вашими данными. Мощь ноутбука Jupyter также должна быть очевидна, и мы рассмотрели множество потенциальных клиентов, чтобы приступить к изучению более продвинутых функций в вашем проекте.