Úvod do notebooku Jupyter pre začiatočníkov

Strojové učenie a umelá inteligencia sa stali novým bzučivým slovom v technologickom svete; doslova sa zdá, že si každý uvedomil, aký dôležitý je tento študijný odbor.


Vedec údajov by súhlasil s tým, že sotva zvládnete prácu s notebookom Jupyter v určitom okamihu, dobre, ak nie vždy. Použitie systému AI / ML prijalo široké spektrum technikov Notebook Jupyter ako nástroj, ktorý používajú na písanie a testovanie algoritmov / modelov.

Čo je to Jupyter? A prečo sa to nazýva Notebook?

Podľa Wikipédie je notebook kniha alebo väzba papiera, často používaná na rôzne účely, ako napríklad zaznamenávanie poznámok alebo memoránd, písanie, kreslenie alebo šrotovanie..

V podstate by sme teda mohli povedať, že notebook sa používa na vyjadrenie konkrétneho kontextu, nápadu alebo znalostí pomocou textu, diagramov, výkresov, obrázkov, rovníc, tabuliek alebo dokonca grafov..

Prečo je potom Jupyter označovaný ako notebook?

Pretože to robí presne to, čo vyššie uvedené robí! Používa sa na navrhovanie dokumentov, kódov, textov, obrázkov, rovníc, konceptov a vizualizácií a dokonca na kreslenie tabuliek.

Čo je notebook Jupyter?

Notebook Jupyter je webová aplikácia s otvoreným zdrojovým kódom, ktorá umožňuje vytvárať a zdieľať dokumenty, ktoré obsahujú živé kódy, rovnice, vizualizácie a textové správy. Využíva sa na ne čistenie a transformácia údajov, numerická simulácia, štatistické modelovanie, vizualizácia údajov, strojové učenie a mnoho ďalšieho.

Notebook Jupyter sa najčastejšie používa v prostredí Pythonu. Majú veľmi interaktívne výstupy a dajú sa ľahko zdieľať rovnako ako bežný notebook.

Na čo sa dá notebook Jupyter používať?

Písanie viacerých jazykov.

Systém Jupyter podporuje viac ako 100 programovacích jazykov (nazývaných „jadrá“ v ekosystéme Jupyter) vrátane Pythonu, Java, R, Julie, Matlabu, Octave, schémy, spracovania, Scaly a mnohých ďalších. Kód napísaný v aplikácii Poznámkový blok môžete zdieľať s ostatnými.

Tu je niekoľko jazykov, ktoré je možné písať v poznámkovom bloku Jupyter.

krajta

Zo všetkých jazykov, ktoré je možné písať pomocou jazyka Jupyter, je python v notebooku najobľúbenejší. Takmer každý, kto píše kód v prostredí Jupyterov, píše krajta. V predvolenom nastavení Jupyter podporuje Python vo svojom prostredí bez použitia špeciálnych magických príkazov.

def hello_world ():
print ("Ahoj svet!!!")
hello_world ()

Výstupom by bolo:

Ahoj svet!!!

JavaScript

JavaScript je populárny pre web a dá sa písať aj v Jupyteri. Na rozdiel od Pythonu nie je JavaScript v predvolenom nastavení podporovaný. Musíte použiť určitý špeciálny príkaz, aby ste oznámili bunke, že ju spúšťate, že ide o kód JavaScript. Tieto príkazy sa často nazývajú magické príkazy. pre JavaScript je príkaz %% javascript.

Na rozdiel od pythonu existuje aj limit na to, aký kód JavaScript by ste mohli spustiť v Jupyter Notebooku.

%% javascript
konštantný text = "ahoj svet"
alert (text)

Jáva

Umožňuje integráciu ďalšie „jadrá“ – jazyky. Takéto jadro sa dá nainštalovať podľa súboru inštalačných pokynov tu. Po inštalácii spustite nasledujúci príkaz v termináli Jupyter, ak je nainštalovaný v systéme Linux.

konzola jupyter – kernel = java
Konzola Jupyter 5.1.0
Java 9.0.4 + 11 :: Jadro IJava 1.1.0-SNAPSHOT
Implementácia protokolu v5.0 pomocou jupyter-jvm-basekernel 2.2.1-SNAPSHOT
V [1]:

Matlab

Matlab je vysoko výkonný jazyk pre technické výpočty; Integruje výpočty, vizualizácie a programovanie do ľahko použiteľného prostredia, v ktorom sú problémy a riešenia vyjadrené známym matematickým zápisom..

Aby ste mohli Matlab používať v Jupyter Notebook, musíte si nainštalovať Jupyter-Matlab. Prvá vec, ktorú musíme urobiť, je vytvoriť virtuálne prostredie.

  • Otvorte výzvu Jupyter v systéme Windows alebo iba svoj terminál v systéme Linux a zadajte nasledujúci príkaz

conda create -vv -n jmatlab python = 3,5 jupy

  • Uistite sa, že zostanete v tomto termináli a potom zadajte kód

zdroj aktivovať jmatlab

  • Potom nainštalujte jadro Matlab pre Python

pip install matlab_kernal
python -m matlab_kernel install

  • Skontrolujte, či je jadro správne nainštalované

zoznam jupyter kernelspec

  • Nájdite svoj adresár MATLAB. “/Applications/MATLAB_R2017a.app”.
  • Prejdite do podadresára „extern / engines / python“ a nainštalujte motor Python.

cd „/Aplikácie/MATLAB_R2017a.app/extern/engines/python“
Inštalácia programu python

  • Spustite notebook Jupyter

cd your_working_directory
jupyter notebook

Po spustení by teraz mali existovať možnosti pre Matlab aj Python.

Markdowns

Notebook Jupyter sa hodí, keď príde na písanie poznámok, a to môže byť veľmi užitočné, ak chcete podrobne alebo podrobne vysvetliť časť kódu, písať dokumentáciu alebo slovník pre konkrétny súbor údajov..
Do notebooku zadajte nasledujúci kód.

* [Pandy] (# pandy),
Používa sa na analýzu údajov
* [Numpy] (# numpy),
Používa sa na numerickú analýzu
* [Matplotlib] (# matplotlib),
Používa sa na vizualizáciu údajov

Výstup by mal byť nasledujúci;

Bash skripty

Notebooky Jupyter umožňujú použitie bash skriptu pomocou príkazu %% bash magic.

Ak to chcete otestovať, vytvorte priečinok v aktuálnom pracovnom adresári. Zadajte nasledujúci kód do bunky poznámkového bloku.

%% bash
mkdir Test_Folder

Spustite kód, teraz skontrolujte svoj pracovný adresár zadaním kódu

%% bash
ls

Uvidíte, že doň bol pridaný priečinok Test_Folder. Môžete tiež prejsť do priečinka fyzicky a skontrolovať.

Vizualizácia dát

Pomocou knižníc Python, ako je matplotlib, môžete spúšťať a zobrazovať vizualizácie údajov priamo v prehliadači.

Skúsme urobiť veľmi jednoduchú vizualizáciu pomocou matplotlibu.

Najprv by sme knižnicu importovali

z matplotlib import pyplot ako plt
% matplotlib inline

Potom zadajte nasledujúce kódy

x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
y = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
plt.plot (x, y)
Vizualizácia Matplotlibu.

Ešte zaujímavejšie je, že by sme mohli robiť 3D vizualizácie!!
Najprv musíme importovať 3D vizualizačnú knižnicu

z mpl_toolkits import mplot3d
importovať numpy ako np

Potom urobte 3D projekciu

fig = plt.figure ()
ax = plt.axes (projekcia = ‘3d’)

Náš výstup by mal vyzerať takto

3D projekcia
Teraz spustite nasledujúce skripty.

def f (x, y):
návrat np.sin (np.sqrt (x ** 2 + y ** 2))

x = medzera (-6, 6, 30)
y = np.linový priestor (-6, 6, 30)
X, Y = np.meshgrid (x, y)
Z = f (X, Y)

ax = plt.axes (projekcia = ‘3d’)
ax.plot_sface (X, Y, Z, rstride = 1, cstride = 1,
cmap = ‘viridis’, edgecolor = ‘none’)
ax.set_title ( ‘povrch’);

3D vykreslený diagram

Matematické a vedecké zápisy

Môžeme použiť nástroje ako Latex priamo vo vnútri našich matematických a vedeckých rovníc typu Jupyter Notebook.

LaTeX je vysoko kvalitný sadzací systém; zahŕňa prvky určené na výrobu technickej a vedeckej dokumentácie. Viac informácií o latexe sa dozviete tu tu. Skúsme spustiť niekoľko jednoduchých kódov LaTex.
Zadajte nasledujúce príkazy LaTex

## $ J (\ theta_0) = \ frac {1} {2m} \ sum_ {i = 0} ^ {m} (h_ \ theta (x ^ {(i)}) – y ^ {(i)}) ^ 2 $

Výstup by mal byť tohto druhu

záver

Tento článok len poškriaba povrch toho, čo by sa dalo dosiahnuť použitím Notebooky Jupyter. Väčšina príkladov v tomto článku nájdete v tomto notebooku Jupyter, ktorý som vytvoril tu na spolupráci

Tagy:

  • krajta

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map