— Введение в документацию Jupyter и JupyterLab
Цели
Примечание для инструктора
10 минут обучения
0 мин упражнений
Мотивация для ноутбуков Jupyter
Один из первых блокнотов: рисунки Галилея Юпитера и его Медичи Звезды от Sidereus Nuncius. Изображение предоставлено Историей науки. Коллекции, Библиотеки Университета Оклахомы (CC-BY).
Код, текст, уравнения, рисунки, графики и т. д. чередуются, создавая вычислительное повествование .
«среда, в которой пользователи выполняют код, видят, что происходит, модифицируют и повторяться в своего рода итеративном разговоре между исследователем и данные»
Название «Jupyter» происходит от Julia+Python+R, но сегодня ядра Jupyter существуют для десятков языков программирования.
Примеры случаев
Открытие гравитационных волн
Открытие гравитационных волн.
Краткий обзор коротких сегментов данных можно найти по адресу https://github.com/losc-tutorial/quickview
Блокнот можно открыть и просмотреть в интерактивном режиме с помощью Binder, нажав кнопку «запустить Binder».
Как экземпляр Binder узнает, какие пакеты Python нужно загрузить?
Исследование неравенства видов деятельности
Стэнфордское исследование неравенства экономической деятельности.
исследователя в Стэнфордском исследовании неравенства активности измеряли ежедневно активности на основе данных отслеживания мобильных телефонов для более чем 700 000 пользователей в разных странах мира.
Все данные и записные книжки доступны по адресу https://github.com/timalthoff/activityinequality
Даже без кнопки «запустить подшивку» ноутбуки можно запущен на Binder (вы можете увидеть ошибку «отсутствует ядро R», потому что файл
runtime.
отсутствует — об этом позже)txt
Видите ли вы какие-либо потенциальные проблемы при воссоздании, например. fig3bc?
Другие примеры
Для дальнейшего вдохновения перейдите к Галерея интересных ноутбуков Jupyter.
Варианты использования
Очень хорошо подходит для линейных рабочих процессов (например, чтение данных, фильтрация данных, обработка статистики, построение результатов)
Эксперименты с новыми идеями, тестирование новых библиотек/баз данных
В качестве интерактивной среды разработки для кода, анализа данных и визуализации
Интерактивная работа на кластерах HPC
Совместное использование и объяснение кода коллегам
Преподавание (программирование, экспериментальная/теоретическая наука)
Изучение других блокнотов
Отслеживание интерактивных сеансов, например цифровой лабораторный блокнот
Дополнительная информация к опубликованным статьям
Слайд-презентации с использованием Reveal.
js
Ловушки
Программы с нелинейным потоком кода
Большая кодовая база (однако имеет смысл использовать Jupyter в качестве интерфейса для большой кодовой базы и импортировать кодовую базу как модуль)
Вы не можете легко написать блокнот прямо в текстовом редакторе (но вы можете что с R Markdown)
Ноутбуки могут управляться версиями (в этом помогает nbdime), но есть еще ограничения .
Ноутбуки по умолчанию не называются и имеют тенденцию приобретать кучу несвязанные вещи . Будьте осторожны с организацией!
См. также https://scicomp.aalto.fi/scicomp/jupyter-pitfalls/.
Передовая практика
15 советов и рекомендаций для Jupyter Notebook, которые облегчат вам работу с программированием | by Satyam Kumar
Изображение wiredsmartio с Pixabay Jupyter Notebook — это браузер, основанный на REPL (read eval print loop), построенный на IPython и других библиотеках с открытым исходным кодом, он позволяет нам запускать интерактивный код Python в браузере.
Он не только запускает код Python, но также имеет множество интересных плагинов и волшебных команд, которые значительно расширяют возможности кодирования Python.
Можно рассчитать время выполнения ячейки блокнота Jupyter с помощью волшебной команды в начале ячейки. Он вычисляет время стены , которое можно назвать общим временем, необходимым для выполнения этой ячейки.
Можно использовать внешнюю библиотеку Python для создания индикатора выполнения, который может давать живые обновления хода выполнения кода. Он информирует пользователя о состоянии выполняемого сценария кода. Вы можете получить репозиторий библиотеки Github здесь.
Во-первых, вам нужно установить библиотеку tqdm
,
pip3 установить tqdm
Или вы также можете установить его в ячейку ноутбука Jupyter, используя !
.
Функцию tqdm
Используя библиотеку nb_black
, можно отформатировать фрагмент кода в ячейке в надлежащем формате. Иногда фрагмент кода в ячейке блокнота Jupyter плохо отформатирован, эта библиотека помогает добиться правильного форматирования фрагмента кода.
nb_black
— это простое расширение для Jupyter Notebook и Jupyter Lab для автоматического улучшения кода Python.
Установка библиотеки:
PIP3 Установка NB_BLACK
Использование для ноутбука Jupyter:
%LOAD_EXT NB_BLACK(изображение от автора), Unfformatted Cell (Image By Author), Formatted Cell, используя NB_BLACK Natember, 9000 2. может установить любой пакет python в сам блокнот. Чтобы установить любой пакет Python с помощью команды pip в ячейке ноутбука jupyter, введите
!
перед командой. Для установки пакета pandas: введите ! pip установите pandas
и запустите ячейку.
Jupyter Notebook может показать документацию вызываемой вами функции. Нажмите Shift+Tab
, чтобы просмотреть документацию. Это очень полезно, так как вам не нужно каждый раз открывать веб-сайт документации. Эта функция также работает для локальных пользовательских функций.
Использование:
- Напишите название функции, которую вы хотите реализовать 9 в правом верхнем углу документации, чтобы просмотреть ее на пейджере.
- Нажмите
+
, чтобы увеличить строку документации по вертикали. - Щелкните
x
, чтобы закрыть строку документации.
Tab
на клавиатуре, и предложение появится в меню сверху вниз. Нажмите стрелка вверх
или стрелка вниз
клавиша для прокрутки меню вверх или вниз. Вы также можете прокручивать с помощью мыши. Нажмите на ключевое слово или нажмите Enter на выбранном ключевом слове, чтобы подтвердить свое предложение.
Вы также получите предложения по пользовательским функциям и переменным.
(Изображение автора), Предложения из пакета pandasJupyter Notebook может печатать вывод каждой ячейки сразу под ячейкой. Когда у вас много вывода, вы можете уменьшить объем занимаемого места, щелкнув на левой боковой панели вывода. Это превратит вывод в окно с прокруткой. Дважды щелкните слева от вывода, чтобы полностью свернуть панель вывода.
Вы можете повторить процесс одинарного или двойного щелчка, чтобы изменить формат просмотра панели вывода.
(Gif от автора). Щелкните в левой части панели, чтобы изменить вид экрана вывода.Jupyter Notebook имеет определенные функции выполнения ячеек, которые облегчают работу программиста.
- Shim+Enter запустит текущую ячейку и выделит следующую ячейку, если ячейки нет, будет создана новая ячейка.
- Alt+Enter запустит текущую ячейку, вставит новую ячейку и выделит ее.
Ячейки блокнота Jupyter могут не только запускать фрагменты кода, но и использоваться для записи текста.
Использование:
- Щелкните ячейку, чтобы преобразовать ее в уценку.
- Выберите параметр Markdown в раскрывающемся меню
Ячейки Jupyter Notebook также можно использовать для компиляции и запуска кода с разных языков с помощью волшебных команд IPython. Используйте IPython Magics с именем вашего ядра в начале каждой ячейки, для которой вы хотите использовать эту ячейку:
-
%%bash
-
%%HTML
-
%%python2
-
%%python3
-
%%ruby
-
%%perl
Jupyter Notebook поддерживает редактирование кода с использованием нескольких курсоров одновременно.
Alt
и выберите фрагмент кода с помощью мыши. После выбора теперь вы можете редактировать код, используя несколько курсоров одновременно.Jupyter Notebook можно использовать для создания презентаций в стиле PowerPoint. Здесь каждая ячейка или группа ячеек записной книжки может рассматриваться как каждый слайд.
- Во-первых, установите RISE с помощью conda:
conda install -c damianavila82 подъем
- Вход/Выход Кнопка слайд-шоу RISE появляется на панели инструментов ноутбука. Параметр слайд-шоу также появится в разделе «Вид»> «Панель инструментов ячейки»> «Слайд-шоу»
- . Чтобы подготовить слайд-шоу, нажмите «Вид»> «Панель инструментов ячейки»> «Слайд-шоу» и выберите ячейки блокнота Jupyter для каждого слайда.
- После выбора каждого слайда нажмите кнопку RISE Slideshow на панели инструментов ноутбука.
Посетите здесь для подробного использования видео руководства.
После завершения кода у вас есть несколько вариантов поделиться своим блокнотом Jupyter.
- Загрузите блокнот Jupyter в формате HTML, pdf, ipynb, py-файл и т. д. сервер для ноутбуков.
- Вы можете публиковать на носитель прямо из блокнота Jupyter. Прочтите это, чтобы узнать шаги.
Jupyter Notebook — лучший инструмент для анализа и визуализации данных. Его можно использовать для создания различных типов графиков с использованием разных библиотек Python или R. Некоторые из библиотек Python, используемых для создания графиков:
- Matplotlib
- Seaborn
- bokeh
- plot.ly
Ярлыки используются для экономии времени программиста и облегчения опыт кодирования. Ноутбук Jupyter имеет множество встроенных сочетаний клавиш, которые вы найдете в Справка
Строка меню: Справка>Сочетания клавиш
.