Краткое руководство по Jupyter Notebook

Добавить Автора

Публичный аккаунт WeChat:PythonНаука о данных

Эта статья познакомит вас с супер полезным инструментом:Jupyter notebook.

Зачем вводить этот инструмент?

если вы хотите использоватьPythonИзучая анализ данных или интеллектуальный анализ данных, тогда это должен быть первый инструмент, который вы должны знать и использовать.Он прост в использовании, очень удобен в использовании и очень удобен для начинающих. И факты доказали, что его действительно легко использовать на платформе интеллектуального анализа данных.Kaggle, подавляющее большинство энтузиастов данных, использующих Python, используютjupyter notebookЧтобы реализовать процесс анализа и моделирования, поэтому, если вы хотите научиться машинному обучению, интеллектуальному анализу данных, то это программное обеспечение вам действительно нужно знать.

Этот блогер резюмирует оJupyter notebookНекоторые ключевые моменты, которые помогут вам быстро понять и использовать его.

Что такое блокнот Jupyter?

Jupyter notebook— это веб-приложение, которое позволяет пользователям объединять учебный текст, математические уравнения, код и визуализации в один документ, которым легко обмениваться для исследований и обучения. В оригинальной оболочке Python и IPython визуализация находится в отдельном окне, а текст и различные функции и сценарии классов содержатся в отдельных документах. Тем не менее, ноутбуки могут собрать все это в одном месте, чтобы пользователи могли видеть с первого взгляда.

Jupyter notebookОн особенно подходит для обработки данных, и его использование может включать очистку и исследование данных, визуализацию, машинное обучение и анализ больших данных.

Как работают ноутбуки Jupyter?

Jupyter notebookАвтор Фернандо ПересIPythonпроект. IPython — это интерактивная оболочка, похожая на обычную оболочку Python, но с некоторыми более продвинутыми функциями, такими как подсветка синтаксиса и завершение кода, а также некоторые магические операции, которые очень удобны. Блокнот Jupyter превращает IPython в веб-приложение, и мы можем лучше понять его благодаря его базовой архитектуре:

Как видите, ядром здесь является сервер ноутбука. Пользователь подключается к серверу через браузер, и записная книжка отображается как веб-приложение. Код, который пользователь пишет в веб-приложении, отправляется через сервер в ядро, которое запускает код и отправляет результаты обратно на сервер. Любой вывод затем возвращается в браузер. Когда записная книжка будет сохранена, она будетJSONфайл (расширение файла с.ipynb) на сервер.

Преимущество этой архитектуры в том, что ядру не нужно запускать Python. Поскольку блокнот и ядро разделены, между ними можно отправлять код на любом языке. Например, двумя ранними ядрами, отличными от Python, были R и Julia. При использовании ядра R код, написанный на R, отправляется в ядро R, которое выполняет код, точно так же, как запуск кода Python в ядре Python. Записная книжка IPython была переименована, поскольку записные книжки стали независимыми от языка программирования. Новое имя Jupyter отJulia,PythonиRкомбинированный.

Установите блокнот Jupyter

Самый простой способ - использоватьAnaconda, в дистрибутив которого входят ноутбуки Jupyter.

Чтобы установить ноутбук Jupyter в среде conda, вы можете использоватьconda install jupyter notebook. Конечно, можно иpipустановитьpip install jupyter notebook.

Запустите сервер ноутбуков

Запустить ноутбук легко, просто введите в терминальной средеjupyter notebook, сервер будет запущен в текущем рабочем каталоге. Конечно, вы можете создавать папки, посвященные работающим блокнотам, особенно для разных версий Python и некоторых проектов (подробнее об этом позже).

После запуска сервер ноутбуков по умолчанию работает наhttp://localhost:8888. Пока сервер ноутбука все еще работает, вы всегда можете сделать это, набрав в своем браузереhttp://localhost:8888Вернитесь на веб-страницу.

Новый блокнот, текстовый файл, папку или терминал можно создать, нажав «Создать».

Список в разделе «Ноутбук» показывает установленные ядра. Как вы можете видеть в этом примере, версияPython 2.7, поэтому в списке указано ядро Python 2.7. Конечно, если вы также установите другие ядра, такие какPython 3, то он тоже появится в списке одновременно. Это еще одно большое преимущество записных книжек, заключающееся в том, что вы можете управлять несколькими версиями одновременно, что очень удобно, когда вам нужны ядра Python 2 и Python 3 или Scala 2.10 и 2.11.

А для закрытия блокнота можно сделать так:

интерфейс ноутбука

Интерфейс блокнота состоит из основных ячеек, и каждая ячейка может свободно вводить код и уценку в редактируемом состоянии. По умолчанию используется формат кода, показанный на следующем рисунке.code.

Зеленый цвет ячейки представляет редактируемое состояние содержимого, синий представляет рабочее состояние ячейки (например, удаление ячейки, ее необходимо вернуть в синий цвет), а между синим и зеленым можно использоватьEscиEnterпереключить.

KernelНебольшой кружок пуст в состоянии ожидания, но будет заполнен при запуске кода, поэтому его можно увидеть, наблюдаяKernelНаблюдатель состояния работает до завершения.

кодовая ячейка

Большая часть работы в блокноте выполняется в ячейках кода. Написание и выполнение кода здесь, точно так же, как мы обычно набираем код в программном обеспечении IDE, присваиваем значения переменным, определяем функции и классы, импортируем пакеты и т. д. Выполнение кода ячейки может быть выполнено черезShift + EnterЧто нужно сделать. Вот пример:

Ячейки уценки

Markdown— это синтаксис форматирования, который позволяет включать ссылки, выделять текст полужирным или курсивом, а также форматировать код. Как кодовая ячейка, нажмитеShift + EnterилиCtrl + EnterЗапускает ячейку Markdown, которая отображает Markdown как форматированный текст.

MarkdownЯ не буду вдаваться в подробности здесь, если вы не уверены, вы можете проверить официальный сайт:www.markdown.cn/. Ниже приведенMarkdownПример:

горячая клавиша

Ноутбуки поставляются с набором сочетаний клавиш, позволяющих быстро взаимодействовать с ячейками с помощью клавиатуры вместо мыши и панели инструментов. Чтобы ознакомиться с этими сочетаниями клавиш, потребуется немного времени, но их освоение значительно ускорит вашу работу в блокнотах. Здесь не показаны все сочетания клавиш, потому что эти сочетания клавиш можно нажимать через синее состояние ячейки"h"видеть:

Волшебные ключевые слова

Magic关键字Это расширенное использование IPython, вы можете запускать специальные команды, а затем управлять ноутбуком. Например, в блокноте вы можете использовать%matplotlibНастройте matplotlib для интерактивной работы.

Магическим командам предшествуют один или два знака процента (%или%%), которые представляют магические команды строк и магические команды ячеек соответственно. Магические команды строки применяются только к строке, в которой написана магическая команда, в то время как магические команды ячейки применяются ко всей ячейке.

Если вы хотите измерить время работы всей ячейки, используйте%%timeit,Следующее:

Если вы хотите встроить визуализацию в блокнот, скажем, используйте%matplotlib inline,Следующее:

По умолчанию графики отображаются в собственных окнах. Однако вы можете передать параметры через команду, чтобы выбрать определенный «бэкенд» (программное обеспечение, которое визуализирует изображение). Чтобы отображать графики прямо в блокноте, передайте команду%matplotlib inlineИспользуется со встроенными бэкендами.

Совет: На экранах с более высоким разрешением, таких как дисплеи Retina, изображения по умолчанию в ноутбуках могут выглядеть размытыми. можно использовать после встроенного %matplotlib%config InlineBackend.figure_format = 'retina'для рендеринга изображений с более высоким разрешением.

Конечно, есть много вариантов использования ключевых слов Magic, вот только два наиболее часто используемых введения. Для получения дополнительной информации см.:Я Python.прочитайте документ S.IO/en/stable/i…

Суммировать

Я полагаю, что благодаря этой статье вы поняли и знаете, как использоватьJupyter notebookДа, но для более эффективного использования ему все еще нужны некоторые фактические операции, включая использование некоторых сочетаний клавиш и фоновый ответ общедоступной учетной записи."быстрый доступ к блокноту"Доступен дополнительный материал для отработки сочетаний клавиш.

Обратите внимание на публичный аккаунт WeChatPythonНаука о данных,Получать120GУчебные материалы по искусственному интеллекту.