Kas yra „Jupyter Notebook“? Duomenų analizė tapo lengvesnė

Tam tikru momentu mums visiems reikia parodyti savo darbą. Dauguma programavimo darbų dalijasi kaip neapdorotas šaltinio kodas arba kaip sukompiliuotas vykdomasis failas. Šaltinio kodas pateikia išsamią informaciją, bet labiau „pasakyk“ nei „rodyk“. Vykdomasis failas parodo mums, ką daro programinė įranga, tačiau net tada, kai jis siunčiamas kartu su šaltinio kodu, gali būti sunku tiksliai suprasti, kaip jis veikia.

Įsivaizduokite, kad galite peržiūrėti kodą ir jį vykdyti toje pačioje vartotojo sąsajoje, kad galėtumėte pakeisti kodą ir iškart peržiūrėti tų pakeitimų rezultatus realiuoju laiku? Būtent tai siūlo „Jupyter Notebook“.

„Jupyter Notebook“ buvo sukurtas tam, kad būtų lengviau parodyti savo programavimo darbus ir leisti kitiems prisijungti. „Jupyter Notebook“ leidžia derinti kodą, komentarus, daugialypės terpės ir vizualizacijas interaktyviame dokumente - natūraliai vadinamame bloknotu -, kurį galima bendrinti , pakartotinai panaudotas ir perdirbtas.

Kadangi „Jupyter Notebook“ veikia per interneto naršyklę, pats nešiojamasis kompiuteris gali būti priglobtas jūsų vietiniame kompiuteryje arba nuotoliniame serveryje.

„Jupyter Notebook“ privalumai

Iš pradžių sukurtas duomenų mokslų programoms, parašytoms „Python“, „R“ ir „Julia“, „Jupyter Notebook“ yra naudingas įvairiais būdais visų rūšių projektams:

• Duomenų vizualizacijos. Daugelis žmonių pirmą kartą susiduria su „Jupyter Notebook“ duomenų vizualizacijos būdu - bendru bloknotu, kuriame pateikiami kai kurie duomenų rinkiniai kaip grafika. „Jupyter Notebook“ leidžia autorizuoti vizualizacijas, bet taip pat jomis dalytis ir leisti interaktyviai keisti bendrą kodą ir duomenų rinkinį.
• Kodo dalinimasis. Debesų paslaugos, tokios kaip „GitHub“ ir „Pastebin“, suteikia būdų, kaip bendrinti kodą, tačiau jos dažniausiai nėra interaktyvios. Naudodami „Jupyter“ užrašų knygelę galite peržiūrėti kodą, jį vykdyti ir rodyti rezultatus tiesiai savo žiniatinklio naršyklėje.
• Tiesioginė sąveika su kodu. „Jupyter Notebook“ kodas nėra statinis; jį galima redaguoti ir paleisti palaipsniui realiuoju laiku, teikiant atsiliepimus tiesiogiai naršyklėje. Nešiojamieji kompiuteriai taip pat gali įterpti vartotojo valdiklius (pvz., Slankiklius ar teksto įvesties laukus), kurie gali būti naudojami kaip kodo įvesties šaltiniai.
• Kodų pavyzdžių dokumentavimas. Jei turite kodo fragmentą ir norite paaiškinti, kaip jis veikia, gyvai teikdami atsiliepimus, galite jį įterpti į „Jupyter“ užrašų knygutę. Geriausia, kad kodas išliks visiškai funkcionalus - galite pridėti interaktyvumo kartu su paaiškinimu, rodyti ir pasakyti vienu metu.

„Jupyter“ nešiojamojo kompiuterio komponentai

„Jupyter“ sąsiuviniuose gali būti kelių rūšių sudedamosios dalys, kiekviena suskirstyta į atskirus blokus:

• Tekstas ir HTML. Paprastą tekstą arba tekstą, pažymėtą „Markdown“ sintaksėje, kad būtų sukurtas HTML, bet kuriuo metu galima įterpti į dokumentą. CSS stilius taip pat gali būti įtrauktas į šabloną arba pridėtas prie šablono, naudojamo užrašų knygelės generavimui.
• Kodas ir išvestis. „Jupyter Notebook“ bloknotų kodas paprastai yra „Python“ kodas, nors savo „Jupyter“ aplinkoje galite pridėti palaikymą kitomis kalbomis, pvz., R arba Julia. Vykdyto kodo rezultatai rodomi iškart po kodų blokų, o kodų blokus galima vykdyti ir pakartotinai atlikti bet kokia jums patinkančia tvarka, kiek tik norite.
• Vizualizacijos.Grafika ir diagramos gali būti kuriamos iš kodo, naudojant tokius modulius kaip „Matplotlib“, „Plotly“ ar „Bokeh“. Kaip ir išvestis, šios vizualizacijos rodomos tiesiai šalia jas generuojančio kodo. Tačiau kodą taip pat galima sukonfigūruoti, jei reikia, juos įrašyti į išorinius failus.
• Daugialypė terpė.Kadangi „Jupyter Notebook“ yra sukurtas naudojant interneto technologijas, jis gali rodyti visus daugialypės terpės tipus, palaikomus tinklalapyje. Galite įtraukti juos į nešiojamąjį kompiuterį kaip HTML elementus arba galite juos generuoti programiškai „IPython.display“ modulis.
• Duomenys. Duomenys gali būti pateikiami atskirame faile šalia .pynb failas, kuris yra „Jupyter Notebook“ užrašų knygelė, arba jis gali būti importuojamas programiškai, pavyzdžiui, įtraukiant kodą į bloknotą, norint atsisiųsti duomenis iš viešosios interneto saugyklos arba prieiti prie jo per duomenų bazės ryšį.

„Jupyter“ nešiojamojo kompiuterio naudojimo atvejai

Dažniausiai „Jupyter Notebook“ naudojami atvejai yra duomenų mokslas, matematika ir kiti mokslinių tyrimų projektai, apimantys duomenų ar formulių vizualizavimą. Be tų, tačiau yra daugybė kitų naudojimo atvejų:

• Dalijimasis vizualizacija su interaktyvumu arba be jo. Žmonės dažnai dalijasi duomenų vizualizacijos rezultatais kaip statiniu vaizdu, tačiau tai naudinga tik iki tam tikro taško. Dalindamiesi „Jupyter“ užrašų knygele, jūs leidžiate tikslinei auditorijai nerti ir žaisti. Jie gali išsamiai suprasti duomenis interaktyviai.
• Proceso dokumentavimas su kodu. Daugelis programuotojų, kurie rašo dienoraštį apie savo programavimo patirtį, įrašo savo įrašus į „Jupyter“ sąsiuvinį. Kiti gali atsisiųsti savo sąsiuvinį ir atkurti pratimą.
• Tiesioginė bibliotekos ar modulio dokumentacija. Dauguma „Python“ modulių dokumentų yra statiniai; „Jupyter“ užrašų knygelę galima naudoti kaip interaktyvią smėlio dėžę, norint sužinoti, kaip veikia modulis. Bet koks „Python“ modulis, gerai veikiantis nešiojamojo kompiuterio sąsajoje (iš esmės, viskas, kas rašo stdout kaip savo elgesio dalis) yra geras kandidatas tam.
• Kodo ir duomenų bendrinimas. Viskas, ką jums reikia padaryti norint bendrinti „Jupyter“ užrašų knygelę ir su ja susijusius duomenų failus, supakuokite ją į archyvą.

„JupyterLab“

Naujos kartos „Jupyter Notebook“ vartotojo sąsaja, vadinama „JupyterLab“, dabar yra parengta naudoti gamybai.

Kaip paaiškinta tinklaraščio įraše, kuriame skelbiamas bendras prieinamumas, „JupyterLab“ yra labiau pritaikomas nei įprastas „Jupyter Notebook“, leidžiantis vartotojams vilkti ir upušti langelius bloknotuose ir tarp jų bei sutvarkyti darbo sritį į atskirus skirtukus ir poskyrius. Kodas gali būti paleistas tiesiai iš tekstinių failų, taip pat iš „Jupyter Notebook“ failų, o daugelį įprastų kodo ir duomenų failų formatų galima atkurti naudojant tiesiogines peržiūras.

„JupyterLab“ taip pat gali būti pritaikytas su plėtiniais, kad būtų galima palaikyti naujus failų formatus, praturtinti sąsają ar suteikti bet kurią kitą papildomą funkciją, leidžiančią daug platesnį nešiojamųjų kompiuterių programų spektrą nei „Jupyter Notebook“. Ilgalaikis planas yra pakeisti dabartinę „Jupyter Notebook“ sąsają „JupyterLab“, tačiau tik tada, kai „JupyterLab“ pasirodys pakankamai stabili ir patikima.

„Jupyter Notepad“ apribojimai

Kad ir koks būtų galingas ir naudingas „Jupyter Notebook“, jame yra tam tikrų apribojimų, į kuriuos reikia atsižvelgti.

• Užrašų knygelės nėra savarankiškos. Tai yra vienas didžiausių „Jupyter Notebook“ naudojimo trūkumų: Nešiojamiesiems kompiuteriams reikalingas „Jupyter“ vykdymo laikas kartu su visomis bibliotekomis, kurias planuojate naudoti. Yra keletas savarankiškų „Jupyter“ nešiojamųjų kompiuterių kūrimo strategijų, tačiau nė viena iš jų nėra oficialiai palaikoma. Geriausia jums platinti užrašų knygeles žmonėms, kurie jau turi infrastruktūrą, kad galėtų juos paleisti, arba neprieštarauja sąrankai (pavyzdžiui, „Anaconda“ būdu).
• Sesijos būsenos negalima lengvai išsaugoti. Bet kurio „Jupyter“ užrašų knygutėje veikiančio kodo būsenos negalima išsaugoti ir atkurti naudojant numatytąjį „Jupyter Notebook“ įrankių rinkinį. Kiekvieną kartą, kai įkeliate bloknotą, turėsite iš naujo paleisti jame esantį kodą, kad atkurtumėte jo būseną.
• Nėra interaktyvaus derinimo ar kitų IDE funkcijų. „Jupyter Notebook“ nėra visavertė „Python“ kūrimo aplinka. Daugelio funkcijų, kurias, tikėtina, rasite IDE, pvz., Interaktyvaus derinimo, kodo užbaigimo ir modulių valdymo, ten nėra.