Jupyter notebook: сравнение его с другими инструментами

Jupyter Notebook — это веб-приложение, которое позволяет создавать и делиться документами, содержащими код, текст, уравнения, графики и другие элементы. Он является популярным инструментом для разработки ПО, анализа данных, машинного обучения и других задач, где необходимо интерактивное взаимодействие с кодом и данными.

Данный интерактивный блокнот состоит из двух основных компонентов: ядра (kernel) и интерфейса. Ядро отвечает за выполнение кода, а интерфейс обеспечивает возможность взаимодействия с ядром и отображения результатов выполнения кода.

Jupyter notebook что это? Во-первых, это поддержка разных языков программирования: Python, R, Scala, и даже больше (пройти курс Python с нуля вы можете на платформе компании FoxmindED). Во-вторых, это возможность интеграции с большими данными и другими полезными инструментами.

Установка

Как установить jupyter notebook на Windows, macOS и Linux? Для этого можно использовать дистрибутив Anaconda или Miniconda, а также установить через pip.

🌐 Готов сделать первый шаг в мир программирования?

💡 Наши Start Course — твой путь к освоению основ! Выбери свой язык и начни обучение по эффективной программе!

Выбрать курс

👆👆👆

Anaconda

Загрузите Anaconda с официального сайта.
Установите, следуя инструкциям для вашей ОС.
Запустите Anaconda Navigator.
Выберите вкладку «Home» и установите Jupyter Notebook.

Miniconda

Загрузите Miniconda с официальной страницы.
Установите, следуя инструкциям на сайте.
Откройте командную строку (Windows) или терминал (macOS/Linux).
Установите Jupyter Notebook командой: conda install -c conda-forge notebook.

Для тех, кто предпочитает больше контроля, установка через pip — это тоже вариант.

Откройте командную строку (на Windows) или терминал (на macOS).
Введите команду: pip install notebook.
Дождитесь завершения установки.

Функции и использование

Основные функции Jupyter Notebook можно разделить на следующие категории: работа с ячейками, интерфейсом, использование Markdown (простой язык разметки, который можно использовать для форматирования текста).

Работа с ячейками

Создание: используйте кнопку «плюс» или B для новой ячейки ниже, A для ячейки выше.
Выполнение: Shift + Enter для выполнения и перехода к следующей ячейке.
Изменение типа: M для текстовой, Y для кодовой.
Очистка вывода: «Cell» в верхнем меню.

Работа с интерфейсом

Меню просмотра: настройка отображения, панели инструментов и темы оформления.
Вставка: используйте «Insert» или соответствующие горячие клавиши.

Ячейки, ядро, виджеты:

управление ячейками: горячие клавиши и опции меню для перемещения, объединения или разделения ячеек.
ядро (Kernel): перезапуск при проблемах с выполнением кода.
виджеты: создание интерактивных элементов в ноутбуке.

Использование Markdown для форматирования текста

Markdown — прекрасный способ оформления текста в ячейках. Курсив, жирный, списки и заголовки — все поддерживается.

Превращение ячейки в Markdown происходит с помощью горячей клавиши M или выбора соответствующего типа в меню.

Горячие клавиши и подсказки

Jupyter Notebook поддерживает ряд горячих клавиш, которые позволяют быстро выполнять различные действия. Также в приложении доступны jupyter notebook подсказки.

Действие	Горячая Клавиша
Управление Ячейками
Режим редактирования	Enter
Командный режим	Esc
Выделение вверх	Shift + K
Выделение вниз	Shift + J
Перемещение вверх	K
Перемещение вниз	J
Вырезать ячейку	X
Копировать ячейку	C
Вставить ячейку	V
Удалить ячейку	D, D
Создать ячейку выше	A
Создать ячейку ниже	B
Преобразовать в код	Y
Преобразовать в текст	M
Горячие клавиши для профессионалов
Выполнение и переход к следующей	Shift + Enter
Выполнение без перехода	Ctrl + Enter
Объединение выбранных ячеек	Shift + M
Отображение списка горячих клавиш	H

Чтобы получить подсказку о функции или возможности Jupyter Notebook, вы можете навести курсор на элемент интерфейса или ввести символ ? перед элементом. Например, если вы хотите узнать, какие есть jupyter notebook горячие клавиши, вы можете навести курсор на кнопку Run или ввести ?Run.

Визуализация данных

В Jupyter Notebook визуализация данных — это неотъемлемая часть работы, это процесс представления данных в графическом виде. Это может помочь нам лучше понять сложные данные и увидеть закономерности, которые могут быть не очевидны при простом просмотре чисел.

Интеграция графиков и изображений — это процесс добавления графиков и изображений в документы, презентации или веб-сайты. Это может помочь сделать ваш контент более интересным и информативным.

Создание наглядных визуализаций данных — это процесс создания графиков и изображений, которые эффективно передают информацию. Последнее требует тщательного выбора типа графика или изображения, а также правильных параметров настройки.

Возьмем для примера график:

Или диаграмму:

Совместная работа и обмен

Jupyter Notebook поддерживает совместную работу и обмен. Это позволяет нескольким пользователям одновременно работать над одним документом или делиться ноутбуками с другими людьми.

Совместная работа в реальном времени

Это означает, что несколько пользователей могут одновременно редактировать один и тот же документ. Для совместной работы необходимо, чтобы у всех пользователей был доступ к одному и тому же блокноту. Это можно сделать, загрузив его в облачное хранилище или разместив его на веб-сайте.

Обмен

Jupyter Notebook позволяет обмениваться блокнотами различными способами. Вы можете сохранить его в виде файла или загрузить его в облачное хранилище. Вы также можете опубликовать его на веб-сайте.

Публикация отчетов

Для этого можно использовать функцию экспорта блокнота в различные форматы, такие как HTML, PDF или Microsoft Word.

📢 Подпишись на наш Ютуб-канал! 💡Полезные видео для программистов уже ждут тебя!

🔍 Выбери свой курс программирования! 🚀 Путь к карьере программиста начинается здесь!

Посмотреть

Расширения

Jupyter Notebook поддерживает расширения, которые позволяют добавлять новые функции и возможности. Их можно найти в каталоге Jupyter. Перечислим некоторые из них:

CodeCell Formatter — позволяет форматировать код в ячейках кода. Это может быть полезно для улучшения читаемости кода.
Code Inspector — позволяет просматривать переменные и объекты в ячейках кода. Это полезно для отладки кода и понимания его работы.
Table of Contents — добавляет оглавление к блокноту, что помогает в навигации по блокноту и быстрого доступа к нужной информации.
Codefolding — позволяет сворачивать и разворачивать ячейки кода. Это повышает читаемость ноутбука.
Autopep8 — автоматически форматирует код в соответствии с правилами автоформатирования PEP8. Это может быть полезно для улучшения читаемости кода.

Чтобы установить расширение, выполните следующие действия:

Откройте Jupyter Notebook.
Выберите File > Settings.
Нажмите на вкладку Extensions.
Нажмите кнопку Install.
Введите название расширения в поле поиска.
Нажмите кнопку Install.

После установки расширения появится в списке установленных расширений.

Продвинутое использование

В этом разделе мы рассмотрим некоторые продвинутые возможности Jupyter Notebook, которые могут быть полезны для опытных пользователей.

1. Выполнение команд оболочки

Jupyter Notebook позволяет выполнять команды оболочки в ячейках кода. Для этого необходимо использовать символ ! в начале команды. Например, чтобы выполнить команду ls, вы можете написать следующую ячейку кода:

!ls

Это позволяет вам взаимодействовать с файловой системой, управлять пакетами и выполнять другие системные задачи прямо из ноутбука.

2. Отладка с использованием IPython Magic

IPython Magic — это набор специальных команд, которые можно использовать для расширения функциональности Jupyter Notebook. Одна из таких команд — %debug, которая позволяет запустить ячейку кода в режиме отладки.

Например:

%debug

x = 1

y = 2

z = x + y

Это позволяет проводить отладку в интерактивной среде, просматривать код и анализировать значения переменных.

3. Высококачественная визуализация на Retina-экранах

Jupyter Notebook по умолчанию использует низкое разрешение для визуализаций. Это может быть неприемлемо для пользователей Retina-экранов.

Чтобы повысить качество визуализаций на Retina-экранах, вы можете использовать следующие настройки:

Установите значение переменной matplotlib.rcParams[«figure.dpi»] на значение, равное или превышающее разрешение вашего Retina-экрана. Например, если у вас экран с разрешением 2560×1440, вы можете установить значение переменной matplotlib.rcParams[«figure.dpi»] на 256.
Установите значение переменной IPython.display.inline_backend на «svg». Это приведет к тому, что все визуализации будут отображаться в формате SVG, который поддерживает более высокое разрешение, чем формат PNG.

После установки этих настроек визуализации будут отображаться с более высоким разрешением на Retina-экранах.

Сравнение с другими инструментами

Jupyter Notebook имеет ряд преимуществ по сравнению с другими инструментами для разработки ПО и анализа данных.

Характеристика	Jupyter Notebook	IDE (Integrated Development Environment)	JupyterLab
Интерактивность	✔️ Позволяет пошагово исполнять и отображать результаты в ячейках.	✖️ Обычно требует отдельного запуска программы.	✖️ Некоторая интерактивность, но не такая богатая, как в Jupyter Notebook.
Визуализация данных	✔️ Удобен для визуализации данных встроенными средствами.	✖️ Требует дополнительных библиотек или отдельных инструментов.	✔️ Поддерживает визуализацию данных и обладает большими возможностями.
Обучение и презентации	✔️ Прекрасно подходит для обучения и создания интерактивных презентаций.	✖️ Ориентирован на разработку и отладку кода.	✔️ Имеет потенциал для использования в обучении и презентациях.
Многозадачность	Ограниченная возможность работать с несколькими файлами одновременно.	✔️ Поддерживает открытие нескольких файлов и проектов в одной среде.	✔️ Поддерживает открытие нескольких ноутбуков и файлов в разных вкладках.
Расширяемость	Ограниченная поддержка плагинов и расширений.	✔️ Имеет множество плагинов и расширений для дополнительной функциональности.	✔️ Обладает высокой степенью расширяемости с помощью плагинов и расширений.

Как видим, Jupyter Notebook больше подходит для исследовательской работы и обучения, IDE — для разработки приложений, а JupyterLab представляет компромисс между гибким интерфейсом и функциональностью.

Заключение

Что такое jupyter notebook? Если вы ищете мощный и гибкий инструмент для совместной работы, разработки программного обеспечения, анализа данных или обучения — это будет отличным выбором.

Интерактивный блокнот позволяет создавать интерактивные и наглядные документы, удобные для разработки, анализа данных и обмена знаниями. Надеемся, что полученные знания облегчат ваш рабочий процесс и откроют новые возможности для творчества и исследований.

Для чего используют Jupyter Notebook?