Mikä on Jupyter Notebook? Tietojen analysointi helpottui

Jossain vaiheessa meidän kaikkien on näytettävä työtämme. Suurin osa ohjelmointityöstä jaetaan joko raaka lähdekoodina tai käännettynä suoritettavana tiedostona. Lähdekoodi tarjoaa täydelliset tiedot, mutta tavalla, joka on enemmän "kerro" kuin "näytä". Suoritettava tiedosto näyttää meille, mitä ohjelmisto tekee, mutta jopa lähdekoodin mukana toimitettaessa voi olla vaikeaa ymmärtää, miten se toimii.

Kuvittele, että pystyt tarkastelemaan koodia ja suorittamaan sen samalla käyttöliittymällä, jotta voit tehdä koodiin muutoksia ja tarkastella muutosten tuloksia heti, reaaliajassa? Juuri sitä Jupyter Notebook tarjoaa.

Jupyter Notebook on luotu helpottamaan ohjelmointityön esittämistä ja antamaan muiden liittyä mukaan. Jupyter Notebook antaa sinun yhdistää koodit, kommentit, multimedia ja visualisoinnit vuorovaikutteiseen asiakirjaan - jota luonnostaan ​​kutsutaan muistikirjaksi - joka voidaan jakaa , uudelleenkäytetty ja uudelleen työstetty.

Ja koska Jupyter Notebook toimii verkkoselaimen kautta, itse muistikirja voidaan isännöidä paikallisella koneellasi tai etäpalvelimella.

Jupyter Notebookin edut

Alun perin Pythonissa, R: ssä ja Juliassa kirjoitetuille tietojenkäsittelysovelluksille kehitetty Jupyter Notebook on hyödyllinen kaikilla tavoilla kaikenlaisiin projekteihin:

• Tietojen visualisointi. Suurimmalla osalla ihmisistä on ensimmäinen altistuminen Jupyter Notebookille tietojen visualisoinnin kautta, jaetun muistikirjan, joka sisältää joidenkin tietojoukkojen hahmonnuksen graafisena. Jupyter Notebook antaa sinun luoda visualisointeja, mutta myös jakaa ne ja sallia interaktiiviset muutokset jaettuun koodiin ja tietojoukkoon.
• Koodin jakaminen. Pilvipalvelut, kuten GitHub ja Pastebin, tarjoavat tapoja jakaa koodia, mutta ne eivät yleensä ole interaktiivisia. Jupyter-muistikirjan avulla voit tarkastella koodia, suorittaa sen ja näyttää tulokset suoraan verkkoselaimellasi.
• Live-vuorovaikutus koodin kanssa. Jupyter-muistikirjan koodi ei ole staattinen. sitä voidaan muokata ja suorittaa asteittain reaaliajassa palautteen avulla suoraan selaimessa. Muistikirjoissa voi myös upottaa käyttäjän ohjaimet (esim. Liukusäätimet tai tekstinsyöttökentät), joita voidaan käyttää koodin syöttölähteinä.
• Koodinäytteiden dokumentointi. Jos sinulla on koodinpätkä ja haluat selittää rivi riviltä, ​​miten se toimii, live-palautteella koko matkan, voit upottaa sen Jupyter-muistikirjaan. Mikä parasta, koodi pysyy täysin toimivana - voit lisätä vuorovaikutteisuutta selityksen kanssa, näyttää ja kertoa samanaikaisesti.

Jupyter Notebook -komponentit

Jupyter-muistikirjoissa voi olla useita erilaisia ​​ainesosia, joista jokainen on järjestetty erillisiksi lohkoiksi:

• Teksti ja HTML. Pelkkä teksti tai Markdown-syntaksissa HTML-koodin luomiseen merkitty teksti voidaan lisätä asiakirjaan milloin tahansa. CSS-muotoilu voidaan myös sisällyttää inline tai lisätä malliin, jota käytetään muistikirjan luomiseen.
• Koodi ja lähtö. Jupyter Notebook -kannettavien koodi on tyypillisesti Python-koodi, vaikka voit lisätä tukea Jupyter-ympäristössäsi muille kielille, kuten R tai Julia. Suoritetun koodin tulokset näkyvät välittömästi koodilohkojen jälkeen, ja koodilohkot voidaan suorittaa ja suorittaa uudelleen haluamassasi järjestyksessä niin usein kuin haluat.
• Visualisoinnit.Grafiikat ja kaaviot voidaan luoda koodista sellaisten moduulien avulla kuin Matplotlib, Plotly tai Bokeh. Tuloksen tavoin nämä visualisoinnit näkyvät rivissä niitä generoivan koodin vieressä. Koodi voidaan kuitenkin määrittää myös kirjoittamaan ne tarvittaessa ulkoisiin tiedostoihin.
• Multimedia.Koska Jupyter Notebook on rakennettu verkkotekniikkaan, se voi näyttää kaikki verkkosivulla tuetut multimediatyypit. Voit sisällyttää ne muistikirjaan HTML-elementteinä tai voit luoda ne ohjelmallisesti IPython.display moduuli.
• Tiedot. Tiedot voidaan toimittaa erillisessä tiedostossa .ipynb tiedosto, joka on Jupyter Notebook -muistikirja, tai se voidaan tuoda ohjelmallisesti - esimerkiksi lisäämällä muistikirjaan koodi tietojen lataamiseksi julkisesta Internet-arkistosta tai pääsyyn tietokantayhteyden kautta.

Jupyter Notebookin käyttötapaukset

Jupyter Notebookin yleisimmät käyttötapaukset ovat datatiede, matematiikka ja muut tutkimusprojektit, joihin liittyy tietojen tai kaavojen visualisointeja. Niiden lisäksi on kuitenkin paljon muita käyttötapauksia:

• Visualisoinnin jakaminen vuorovaikutteisesti tai ilman. Ihmiset jakavat usein tietojen visualisoinnin tulokset staattisena kuvana, mutta siitä on hyötyä vain pisteeseen saakka. Jakamalla Jupyter-muistikirjan annat kohdeyleisöllesi sukeltaa ja leikkiä. He voivat ymmärtää tietoja perusteellisesti vuorovaikutteisesti.
• Prosessin dokumentointi koodilla. Monet ohjelmoijat, jotka blogoivat ohjelmointikokemuksistaan, kirjoittavat viestinsä Jupyter-muistikirjaan. Toiset voivat ladata muistikirjansa ja luoda harjoituksen uudelleen.
• Kirjaston tai moduulin live-dokumentaatio. Suurin osa Python-moduulien dokumentaatioista on staattisia; Jupyter-muistikirjaa voidaan käyttää interaktiivisena hiekkalaatikkona moduulin toiminnan oppimiseksi. Mikä tahansa Python-moduuli, joka toimii hyvin kannettavan käyttöliittymässä (pohjimmiltaan kaikki mitä kirjoitetaan stdout osana käyttäytymistään) on hyvä ehdokas tähän.
• Koodin ja tietojen jakaminen yleensä. Ainoa mitä sinun tarvitsee tehdä Jupyter-muistikirjan ja siihen liittyvien tiedostojen jakamiseksi, on pakata se arkistoon.

JupyterLab

Uuden sukupolven Jupyter Notebook -käyttöliittymä, nimeltään JupyterLab, on nyt saatavana ja sen katsotaan olevan valmis tuotantokäyttöön.

Kuten yleisestä saatavuudesta ilmoittavassa blogiviestissä selitettiin, JupyterLab on muokattavampi kuin tavanomainen Jupyter Notebook, jonka avulla käyttäjät voivat vetää ja pudottaa soluja muistikirjoissa ja niiden välillä ja järjestää työtilan erillisiksi välilehdiksi ja alaosioiksi. Koodi voi toimia suoraan tekstitiedostoista sekä Jupyter Notebook -tiedostoista, ja monet yleiset tiedostomuodot sekä koodille että tiedoille voidaan hahmottaa suorilla esikatseluilla.

JupyterLab voidaan myös mukauttaa laajennuksilla uusien tiedostomuotojen tuen lisäämiseksi, käyttöliittymän rikastamiseksi tai minkä tahansa muun lisäominaisuuden tarjoamiseksi, mikä mahdollistaa paljon laajemman valikoiman kannettavien sovelluksia kuin Jupyter Notebook. Pitkän aikavälin suunnitelmana on korvata nykyinen Jupyter Notebook -rajapinta JupyterLabilla, mutta vasta sen jälkeen, kun JupyterLab on osoittautunut riittävän vakaaksi ja luotettavaksi.

Jupyter-muistikirjan rajoitukset

Niin tehokas ja hyödyllinen kuin Jupyter Notebook voi olla, sillä on joitain rajoituksia, jotka on otettava huomioon.

• Muistikirjat eivät ole itsenäisiä. Tämä on Jupyter Notebookin suurin yksittäinen haittapuoli: Muistikirjat edellyttävät Jupyter-ajonaikaa, samoin kuin mahdolliset kirjastot, joita aiot käyttää. Jupyter-muistikirjojen luomiseen on olemassa muutama strategia, mutta mitään niistä ei tueta virallisesti. Sinun kannattaa jaella muistikirjoja ihmisille, joilla on jo infrastruktuuri käytössä, tai et välitä asennuksesta (esimerkiksi Anacondan avulla).
• Istunnon tilaa ei voi tallentaa helposti. Jupyter-muistikirjassa käynnissä olevan koodin tilaa ei voida säilyttää ja palauttaa Jupyter Notebookin oletustyökalusarjalla. Aina kun lataat muistikirjan, sinun on suoritettava siinä oleva koodi uudelleen sen tilan palauttamiseksi.
• Ei interaktiivista virheenkorjausta tai muita IDE-ominaisuuksia. Jupyter Notebook ei ole täysimittainen kehitysympäristö Pythonille. Monet ominaisuuksista, joita odotat löytävän IDE: stä, kuten interaktiivinen virheenkorjaus, koodin viimeistely ja moduulien hallinta, eivät ole käytettävissä siellä.