Jupyter notebook: порівняння його з іншими інструментами

Jupyter Notebook – це веб-додаток, який дає змогу створювати та ділитися документами, що містять код, текст, рівняння, графіки та інші елементи. Він є популярним інструментом для розробки ПЗ, аналізу даних, машинного навчання та інших завдань, де необхідна інтерактивна взаємодія з кодом і даними.

Цей інтерактивний блокнот складається з двох основних компонентів: ядра (kernel) та інтерфейсу. Ядро відповідає за виконання коду, а інтерфейс забезпечує можливість взаємодії з ядром і відображення результатів виконання коду.

Jupyter notebook що це? По-перше, це підтримка різних мов програмування: Python, R, Scala, і навіть більше (пройти курс Python з нуля ви можете на платформі компанії FoxmindED). По-друге, це можливість інтеграції з великими даними та іншими корисними інструментами.

Установка

Як встановити jupyter notebook на Windows, macOS і Linux? Для цього можна використовувати дистрибутив Anaconda або Miniconda, а також встановити через pip.

🌐 Готовий зробити перший крок у світ програмування?

💡 Наші Start Course – твій шлях до освоєння основ! Обери свою мову та розпочни навчання за ефективною програмою!

Обрати курс

👆👆👆

Anaconda

Завантажте Anaconda з офіційного сайту.
Встановіть, дотримуючись інструкцій для вашої ОС.
Запустіть Anaconda Navigator.
Виберіть вкладку “Home” і встановіть Jupyter Notebook.

Miniconda

Завантажте Miniconda з офіційної сторінки.
Встановіть, дотримуючись інструкцій на сайті.
Відкрийте командний рядок (Windows) або термінал (macOS/Linux).
Встановіть Jupyter Notebook командою: conda install -c conda-forge notebook.

Для тих, хто віддає перевагу більшому контролю, встановлення через pip – це теж варіант.

Відкрийте командний рядок (на Windows) або термінал (на macOS).
Введіть команду: pip install notebook.
Дочекайтеся завершення встановлення.

Функції та використання

Основні функції Jupyter Notebook можна розділити на такі категорії: робота з комірками, інтерфейсом, використання Markdown (проста мова розмітки, яку можна використовувати для форматування тексту).

Робота з комірками

Створення: використовуйте кнопку “плюс” або B для нової комірки нижче, A для комірки вище.
Виконання: Shift + Enter для виконання і переходу до наступної комірки.
Зміна типу: M для текстової, Y для кодової.
Очищення виведення: “Cell” у верхньому меню.

Робота з інтерфейсом

Меню перегляду: налаштування відображення, панелі інструментів і теми оформлення.
Вставка: використовуйте “Insert” або відповідні гарячі клавіші.

Осередки, ядро, віджети:

управління комірками: гарячі клавіші та опції меню для переміщення, об’єднання або поділу комірок.
ядро (Kernel): перезапуск у разі проблем із виконанням коду.
віджети: створення інтерактивних елементів у ноутбуці.

Використання Markdown для форматування тексту

Markdown – прекрасний спосіб оформлення тексту в комірках. Курсив, жирний, списки та заголовки – все підтримується.

Перетворення комірки на Markdown відбувається за допомогою гарячої клавіші M або вибору відповідного типу в меню.

Гарячі клавіші та підказки

Jupyter Notebook підтримує низку гарячих клавіш, які дають змогу швидко виконувати різні дії. Також у додатку доступні jupyter notebook підказки.

Дія	Гаряча клавіша
Керування комірками
Режим редагування	Enter
Командний режим	Esc
Виділення вгору	Shift + K
Виділення вниз	Shift + J
Переміщення вгору	K
Переміщення вниз	J
Вирізати комірку	X
Копіювати клітинку	C
Вставити клітинку	V
Видалити клітинку	D, D
Створити клітинку вище	A
Створити комірку нижче	B
Перетворити на код	Y
Перетворити на текст	M
Гарячі клавіші для професіоналів
Виконання та перехід до наступної	Shift + Enter
Виконання без переходу	Ctrl + Enter
Об’єднання вибраних комірок	Shift + M
Відображення списку гарячих клавіш	H

Щоб отримати підказку про функції або можливості Jupyter Notebook, ви можете навести курсор на елемент інтерфейсу або ввести символ ? перед елементом. Наприклад, якщо ви хочете дізнатися, які є jupyter notebook гарячі клавіші, ви можете навести курсор на кнопку Run або ввести ? Run .

Візуалізація даних

У Jupyter Notebook візуалізація даних – це невід’ємна частина роботи, це процес представлення даних у графічному вигляді. Це може допомогти нам краще зрозуміти складні дані та побачити закономірності, які можуть бути неочевидними при простому перегляді чисел.

Інтеграція графіків і зображень – це процес додавання графіків і зображень у документи, презентації або веб-сайти. Це може допомогти зробити ваш контент цікавішим та інформативнішим.

Створення наочних візуалізацій даних – це процес створення графіків і зображень, які ефективно передають інформацію. Останнє вимагає ретельного вибору типу графіка або зображення, а також правильних параметрів налаштування.

Візьмемо для прикладу графік:

Або діаграму:

Спільна робота та обмін

Jupyter Notebook підтримує спільну роботу та обмін. Це дає змогу кільком користувачам одночасно працювати над одним документом або ділитися ноутбуками з іншими людьми.

Сумісна робота в реальному часі

Це означає, що кілька користувачів можуть одночасно редагувати один і той самий документ. Для спільної роботи необхідно, щоб усі користувачі мали доступ до одного й того самого блокнота. Це можна зробити, завантаживши його в хмарне сховище або розмістивши його на веб-сайті.

Обмін

Jupyter Notebook дозволяє обмінюватися блокнотами різними способами. Ви можете зберегти його у вигляді файлу або завантажити його в хмарне сховище. Ви також можете опублікувати його на веб-сайті.

Публікація звітів

Для цього можна використовувати функцію експорту блокнота в різні формати, такі як HTML, PDF або Microsoft Word.

📢 Підпишись на наш Ютуб-канал! 💡Корисні відео для програмістів вже чекають на тебе!

🔍 Обери свій курс програмування! 🚀 Шлях до кар’єри програміста починається тут!

Підписатися

Подивитися

Розширення

Jupyter Notebook підтримує розширення, які дають змогу додавати нові функції та можливості. Їх можна знайти в каталозі Jupyter. Перелічимо деякі з них:

CodeCell Formatter – дає змогу форматувати код у комірках коду. Це може бути корисно для поліпшення читабельності коду.
Code Inspector – дає змогу переглядати змінні та об’єкти в комірках коду. Це корисно для налагодження коду і розуміння його роботи.
Table of Contents – додає зміст до блокнота, що допомагає в навігації блокнотом і швидкого доступу до потрібної інформації.
Codefolding – дає змогу згортати і розгортати комірки коду. Це підвищує читабельність ноутбука.
Autopep8 – автоматично форматує код відповідно до правил автоформатування PEP8. Це може бути корисно для поліпшення читабельності коду.

Щоб встановити розширення, виконайте такі дії:

Відкрийте Jupyter Notebook.
Виберіть “Файл” > “Налаштування”.
Натисніть на вкладку Extensions.
Натисніть кнопку Install.
Введіть назву розширення в поле пошуку.
Натисніть кнопку Install.

Після встановлення розширення з’явиться у списку встановлених розширень.

Просунуте використання

У цьому розділі ми розглянемо деякі просунуті можливості Jupyter Notebook, які можуть бути корисні для досвідчених користувачів.

1. Виконання команд оболонки

Jupyter Notebook дає змогу виконувати команди оболонки в комірках коду. Для цього необхідно використовувати символ ! на початку команди. Наприклад, щоб виконати команду ls, ви можете написати таку клітинку коду:

!ls

Це дає змогу вам взаємодіяти з файловою системою, керувати пакетами та виконувати інші системні завдання прямо з ноутбука.

2. Налагодження з використанням IPython Magic

IPython Magic – це набір спеціальних команд, які можна використовувати для розширення функціональності Jupyter Notebook. Одна з таких команд – %debug, яка дає змогу запустити комірку коду в режимі налагодження.

Наприклад:

%debug

x = 1

y = 2

z = x + y

Це дає змогу проводити налагодження в інтерактивному середовищі, переглядати код і аналізувати значення змінних.

3. Високоякісна візуалізація на Retina-екранах

Jupyter Notebook за замовчуванням використовує низьку роздільну здатність для візуалізацій. Це може бути неприйнятно для користувачів Retina-екранів.

Щоб підвищити якість візуалізацій на Retina-екранах, ви можете використовувати такі налаштування:

Встановіть значення змінної matplotlib.rcParams[“figure.dpi”] на значення, що дорівнює або перевищує роздільну здатність вашого Retina-екрана. Наприклад, якщо у вас екран із роздільною здатністю 2560×1440, ви можете встановити значення змінної matplotlib.rcParams[“figure.dpi”] на 256.
Встановіть значення змінної IPython.display.inline_backend на “svg”. Це призведе до того, що всі візуалізації відображатимуться у форматі SVG, який підтримує вищу роздільну здатність, ніж формат PNG.

Після встановлення цих налаштувань візуалізації відображатимуться з вищою роздільною здатністю на Retina-екранах.

Порівняння з іншими інструментами

Jupyter Notebook має низку переваг порівняно з іншими інструментами для розробки ПЗ та аналізу даних.

Характеристика	Jupyter Notebook	IDE (Integrated Development Environment)	JupyterLab
Інтерактивність	✔️ Дозволяє крок за кроком виконувати і відображати результати в комірках.	✖️ Зазвичай потребує окремого запуску програми.	✖️ Деяка інтерактивність, але не така багата, як у Jupyter Notebook.
Візуалізація даних	✔️ Зручний для візуалізації даних вбудованими засобами.	✖️ Потребує додаткових бібліотек або окремих інструментів.	✔️ Підтримує візуалізацію даних і має великі можливості.
Навчання та презентації	✔️ Чудово підходить для навчання та створення інтерактивних презентацій.	✖️ Орієнтований на розробку та налагодження коду.	✔️ Має потенціал для використання в навчанні та презентаціях.
Многозадачність	Обмежена можливість працювати з кількома файлами одночасно.	✔️ Підтримує відкриття кількох файлів і проектів в одному середовищі.	✔️ Підтримує відкриття кількох ноутбуків і файлів у різних вкладках.
Розширюваність	Обмежена підтримка плагінів і розширень.	✔️ Має безліч плагінів і розширень для додаткової функціональності.	✔️ Має високий ступінь розширюваності за допомогою плагінів і розширень.

Як бачимо, Jupyter Notebook більше підходить для дослідницької роботи та навчання, IDE – для розроблення застосунків, а JupyterLab являє собою компроміс між гнучким інтерфейсом і функціональністю.

Висновок

Що таке jupyter notebook? Якщо ви шукаєте потужний і гнучкий інструмент для спільної роботи, розробки програмного забезпечення, аналізу даних або навчання – це буде чудовим вибором.

Інтерактивний блокнот дає змогу створювати інтерактивні та наочні документи, зручні для розробки, аналізу даних та обміну знаннями. Сподіваємося, що отримані знання полегшать ваш робочий процес і відкриють нові можливості для творчості та досліджень.

Для чого використовують Jupyter Notebook?