Jupyter البرنامج التعليمي للكمبيوتر المحمول: كيفية التثبيت والاستخدام Jupyter?

ما هي تفاصيل Jupyter دفتر؟

Jupyter دفتر هو تطبيق ويب مفتوح المصدر لكتابة ومشاركة أكواد حية ومعادلات وتصورات مع عناصر نصية غنية. وهو يوفر طريقة ملائمة لكتابة فقرات ومعادلات وعناوين وروابط وأشكال لتشغيل تحليل البيانات. وهو مفيد أيضًا لمشاركة الخوارزميات التفاعلية مع جمهورك للتدريس أو توضيح الغرض.

مقدمة إلى Jupyter تطبيق الحواسب المحمولة

تشير Jupyter تطبيق Notebook هو الواجهة التي يمكنك من خلالها كتابة البرامج النصية والرموز من خلال متصفح الويب الخاص بك. يمكن استخدام التطبيق محليًا، مما يعني أنك لا تحتاج إلى الوصول إلى الإنترنت أو خادم بعيد.

تتم كل عملية حسابية عبر النواة. يتم إنشاء نواة جديدة في كل مرة تقوم فيها بتشغيل ملف Jupyter دفتر الملاحظات.

طريقة الاستخدام Jupyter دفتر

في الجلسة أدناه، سوف تتعلم كيفية الاستخدام Jupyter دفتر. ستكتب سطرًا بسيطًا من التعليمات البرمجية للتعرف على بيئة العمل Jupyter.

الخطوة 1) يمكنك إضافة مجلد داخل دليل العمل الذي سيحتوي على جميع دفاتر الملاحظات التي ستقوم بإنشائها أثناء البرامج التعليمية حولها TensorFlow.

افتح المحطة واكتب

mkdir jupyter_tf
jupyter notebook

شرح الكود

• mkdir jupyter_tf: إنشاء مجلد بأسماء jupyter_tf
• دفتر ملاحظات jupyter: مفتوح Jupyter التطبيق على شبكة الإنترنت

الخطوة 2) يمكنك رؤية المجلد الجديد داخل البيئة. انقر فوق المجلد jupyter_tf.

الخطوة 3) داخل هذا المجلد، ستقوم بإنشاء دفتر ملاحظاتك الأول. انقر على الزر جديد Python 3.

الخطوة 4) أنت داخل Jupyter بيئة. حتى الآن، يُسمى دفتر الملاحظات الخاص بك untiltled.ipynb. هذا هو الاسم الافتراضي الذي قدمه Jupyter. دعنا نعيد تسميته بالضغط على قم بتقديم إعادة تسمية

يمكنك إعادة تسميته Introduction_jupyter

في أوس Jupyter دفتر الملاحظات، تقوم بكتابة الرموز أو التعليقات التوضيحية أو النص داخل الخلايا.

داخل الخلية، يمكنك كتابة سطر واحد من التعليمات البرمجية.

أو خطوط متعددة. Jupyter يقرأ الكود سطرًا تلو الآخر.

على سبيل المثال، إذا كتبت الكود التالي داخل خلية.

وسوف تنتج هذا الإخراج.

الخطوة 5) أنت جاهز لكتابة السطر الأول من التعليمات البرمجية. يمكنك ملاحظة أن الخلية لها لونين. اللون الأخضر يعني أنك في وضع التحرير.

لكن اللون الأزرق يشير إلى وجودك وضع التنفيذ.

سيكون السطر الأول من التعليمات البرمجية هو طباعة Guru99!. داخل الخلية، يمكنك الكتابة

print("Guru99!")

هناك طريقتان لتشغيل الكود Jupyter:

• انقر وتشغيل
• اختصارات لوحة المفاتيح

لتشغيل الكود يمكنك الضغط على الموبايل وثم قم بتشغيل الخلايا وحدد أدناه

يمكنك رؤية الكود مطبوعًا أسفل الخلية وظهرت خلية جديدة مباشرة بعد الإخراج.

الطريقة الأسرع لتشغيل التعليمات البرمجية هي استخدام اختصارات لوحة المفاتيح. للوصول إلى اختصارات لوحة المفاتيح، انتقل إلى المساعدة اختصارات لوحة المفاتيح

فيما يلي قائمة اختصارات لوحة مفاتيح MacOS. يمكنك تحرير الاختصارات في المحرر.

فيما يلي اختصارات لـ Windows

اكتب هذا السطر

print("Hello world!")

وحاول استخدام اختصارات لوحة المفاتيح لتشغيل التعليمات البرمجية. استخدم ألت + أدخل. سيتم تنفيذ الخلية وإدراج خلية فارغة جديدة أدناه، كما فعلت من قبل.

الخطوة 6) لقد حان الوقت لإغلاق دفتر الملاحظات. اذهب إلى قم بتقديم وانقر على إغلاق ووقف

ملاحظات: Jupyter يحفظ دفتر الملاحظات تلقائيًا باستخدام نقطة التفتيش. إذا كانت لديك الرسالة التالية:

هذا يعني Jupyter لم يحفظ الملف منذ آخر نقطة تفتيش. يمكنك حفظ دفتر الملاحظات يدويًا

سيتم إعادة توجيهك إلى اللوحة الرئيسية. يمكنك أن ترى أن دفتر ملاحظاتك قد تم حفظه منذ دقيقة واحدة. يمكنك تسجيل الخروج بأمان.

تثبيت Jupyter دفتر ملاحظات مع AWS

فيما يلي عملية خطوة بخطوة حول كيفية التثبيت والتشغيل Jupyter دفتر الملاحظات على AWS:

إذا لم يكن لديك حساب في AWS، قم بإنشاء حساب مجاني هنا.

وسوف نمضي على النحو التالي

• الجزء 1: إعداد زوج المفاتيح
• الجزء 2: إعداد مجموعة الأمان
• الجزء 3: إطلاق المثيل
• الجزء 4: تثبيت عامل الميناء
• الجزء 5: التثبيت Jupyter
• الجزء 6: اتصال وثيق

الجزء 1: إعداد زوج المفاتيح

الخطوة 1) انتقل إلى البرنامج المساعد في التأليف خدماتنا ويجد EC2

الخطوة 2) في اللوحة وانقر على أزواج المفاتيح

الخطوة 3) انقر فوق إنشاء زوج مفاتيح

1. يمكنك تسميته مفتاح Docker
2. انقر فوق إنشاء

اسم الملف الذي يتم تنزيله Docker_key.pem.

الخطوة 4) انسخه والصقه في مفتاح المجلد. سوف نحتاجه قريبا

لمستخدم نظام التشغيل Mac OS فقط

هذه الخطوة تتعلق فقط بمستخدمي نظام التشغيل Mac OS. ل Windows أو مستخدمي Linux، يرجى المتابعة إلى الجزء الثاني

تحتاج إلى تعيين دليل عمل يحتوي على مفتاح الملف

في البداية قم بإنشاء مجلد باسم key. بالنسبة لنا، فهو موجود داخل المجلد الرئيسي Docker. ثم قمت بتعيين هذا المسار كدليل العمل الخاص بك

mkdir Docker/key
cd Docker/key

الجزء 2: إعداد مجموعة أمان

الخطوة 1) تحتاج إلى تكوين مجموعة أمان. يمكنك الوصول إليه مع اللوحة

الخطوة 2) انقر فوق إنشاء مجموعة أمان

الخطوة 3) في الشاشة التالية

1. أدخل اسم مجموعة الأمان "jupyter_docker" و Descriptمجموعة الأمن الأيونية لـ Docker
2. تحتاج إلى إضافة 4 قواعد فوق

• SSH: نطاق المنفذ 22، المصدر في أي مكان
• http: نطاق المنفذ 80، المصدر في أي مكان
• https: نطاق المنفذ 443، المصدر في أي مكان
• TCP المخصص: نطاق المنفذ 8888، المصدر في أي مكان

3. انقر فوق إنشاء

الخطوة 4) سيتم إدراج مجموعة الأمان التي تم إنشاؤها حديثًا

الجزء 3: إطلاق المثيل

أنت أخيرًا جاهز لإنشاء المثيل

الخطوة 1) انقر فوق إطلاق المثيل

الخادم الافتراضي يكفي لاحتياجاتك. يمكنك اختيار Amazon لينكس AMI. المثيل الحالي هو 2018.03.0.

AMI تعني Amazon صورة الآلة. فهو يحتوي على المعلومات المطلوبة لبدء تشغيل مثيل يتم تشغيله على خادم افتراضي مخزن في السحابة بنجاح.

لاحظ أن AWS لديها خادم مخصص للتعلم العميق مثل:

• AMI للتعلم العميق (Ubuntu)
• التعلم العميق AMI
• قاعدة التعلم العميق AMI (Ubuntu)

تأتي جميعها مزودة بأحدث ثنائيات أطر التعلم العميق المثبتة مسبقًا في بيئات افتراضية منفصلة:

• تدفق Tensor,
• قهوة
• PyTorch,
• Keras,
• Theano
• سي ان تي كيه.

تم تكوينه بالكامل باستخدام NVidia CUDA وcuDNN وNCCL بالإضافة إلى Intel MKL-DNN

الخطوة 2) اختار t2.micro. إنه خادم الطبقة الحرة. تقدم AWS مجانًا هذا الجهاز الظاهري المزود بوحدة معالجة مركزية افتراضية واحدة وذاكرة سعة 1 جيجابايت. يوفر هذا الخادم مقايضة جيدة بين أداء الحساب والذاكرة والشبكة. يناسب قاعدة البيانات الصغيرة والمتوسطة

الخطوة 3) احتفظ بالإعدادات الافتراضية في الشاشة التالية وانقر فوق التالي: إضافة مساحة تخزين

الخطوة 4) قم بزيادة سعة التخزين إلى 10 جيجابايت وانقر فوق "التالي".

الخطوة 5) احتفظ بالإعدادات الافتراضية وانقر فوق التالي: تكوين مجموعة الأمان

الخطوة 6) اختر مجموعة الأمان التي قمت بإنشائها من قبل، وهي جوبيتر_دوكر

الخطوة 7) Revعرض الإعدادات الخاصة بك وانقر فوق زر التشغيل

الخطوة 8 ) الخطوة الأخيرة هي ربط زوج المفاتيح بالمثيل.

الخطوة 8) سيتم إطلاق المثيل

الخطوة 9) أدناه ملخص للمثيلات المستخدمة حاليا. لاحظ IP العام

الخطوة 9) انقر فوق الاتصال

سوف تجد تفاصيل الاتصال

إطلاق المثيل الخاص بك (مستخدمو Mac OS)

في البداية، تأكد من أن دليل العمل الخاص بك داخل الجهاز يشير إلى المجلد الذي يحتوي على ملف زوج المفاتيح

قم بتشغيل الكود

chmod 400 docker.pem

افتح الاتصال بهذا الرمز.

هناك نوعان من الرموز. في بعض الحالات، يتجنب الكود الأول Jupyter لفتح دفتر الملاحظات.

في هذه الحالة، استخدم الخيار الثاني لفرض الاتصال Jupyter دفتر الملاحظات على EC2.

# If able to launch Jupyter
ssh -i "docker.pem" ec2-user@ec2-18-219-192-34.us-east-2.compute.amazonaws.com

# If not able to launch Jupyter
ssh -i "docker.pem" ec2-user@ec2-18-219-192-34.us-east-2.compute.amazonaws.com -L 8888:127.0.0.1:8888

في المرة الأولى، تتم مطالبتك بقبول الاتصال

إطلاق المثيل الخاص بك (Windows المستخدمين)

الخطوة 1) انتقل إلى موقع الويب هذا لتنزيل PuTTY وPuTTYgen المعجون

تحتاج إلى تحميل

• المعجون: إطلاق المثيل
• PuTTYgen: تحويل ملف pem إلى ppk

الآن بعد أن تم تثبيت كلا البرنامجين، تحتاج إلى تحويل الملف .pem إلى .ppk. يمكن لـ PuTTY قراءة .ppk فقط. يحتوي ملف pem على المفتاح الفريد الذي أنشأته AWS.

الخطوة 2) افتح PuTTYgen وانقر على تحميل. استعرض المجلد الذي يوجد به ملف .pem.

الخطوة 3)بعد تحميل الملف، من المفترض أن تحصل على إشعار يعلمك بأنه تم استيراد المفتاح بنجاح. انقر فوق موافق

الخطوة 4) ثم انقر على حفظ المفتاح الخاص. يتم سؤالك عما إذا كنت تريد حفظ هذا المفتاح بدون عبارة مرور. انقر على نعم.

الخطوة 5) احفظ المفتاح

الخطوة 6) انتقل إلى AWS وانسخ DNS العام

افتح PuTTY والصق DNS العام في اسم المضيف

الخطوة 7)

1. على اللوحة اليسرى، افتح SSH وافتح Auth
2. تصفح المفتاح الخاص. يجب عليك تحديد .ppk
3. انقر فوق فتح.

الخطوة 8)

عند الانتهاء من هذه الخطوة، سيتم فتح نافذة جديدة. انقر فوق "نعم" إذا رأيت هذه النافذة المنبثقة

الخطوة 9)

تحتاج إلى تسجيل الدخول باسم: ec2-user

الخطوة 10)

أنت متصل ب Amazon لينكس AMI.

الجزء 4: تثبيت عامل الميناء

أثناء اتصالك بالخادم عبر PuTTY/Terminal، يمكنك التثبيت عامل في حوض السفن حاوية.

قم بتنفيذ التعليمات البرمجية التالية

sudo yum update -y
sudo yum install -y docker
sudo service docker start
sudo user-mod -a -G docker ec2-user
exit

قم بتشغيل الاتصال مرة أخرى

ssh -i "docker.pem" ec2-user@ec2-18-219-192-34.us-east-2.compute.amazonaws.com -L 8888:127.0.0.1:8888

Windows يستخدم المستخدمون SSH كما هو مذكور أعلاه

الجزء 5: التثبيت Jupyter

الخطوة 1) إنشاء Jupyter مع،

صورة مبنية مسبقا.

## Tensorflow
docker run -v ~/work:/home/jovyan/work -d -p 8888:8888 jupyter/tensorflow-notebook 
## Sparkdocker
run -v ~/work:/home/jovyan/work -d -p 8888:8888 jupyter/pyspark-notebook

شرح الكود

• تشغيل عامل ميناء: قم بتشغيل الصورة
• v: إرفاق المجلد
• ~/work:/home/jovyan/work: Volume
• 8888:8888: منفذ
• jupyter/datascience-notebook: صورة

للحصول على صور أخرى سابقة الإنشاء، اذهب هنا

السماح بالحفظ Jupyter دفتر AWS

sudo chown 1000 ~/work

الخطوة 2) تثبيت شجرة لنرى،

دليل العمل لدينا المقبل

sudo yum install -y tree

الخطوة 3) تحقق من الحاوية واسمها

استخدم الأمر

1. docker ps

2. احصل على الاسم واستخدم السجل لفتحه Jupyter. في هذا Jupyter البرنامج التعليمي، اسم الحاوية vigilant_easley. استخدم الأمر

   docker logs vigilant_easley

3. احصل على URL

الخطوة 4) في عنوان URL،

استبدل (90a3c09282d6 أو 127.0.0.1) بـ DNS العام لمثيلك

http://(90a3c09282d6 or 127.0.0.1):8888/?token=f460f1e79ab74c382b19f90fe3fd55f9f99c5222365eceed

الخطوة 5) يصبح عنوان URL الجديد،

http://ec2-174-129-135-16.compute-1.amazonaws.com:8888/?token=f460f1e79ab74c382b19f90fe3fd55f9f99c5222365eceed

الخطوة 6) انسخ عنوان URL والصقه في متصفحك.

Jupyter يفتح

الخطوة 7) يمكنك كتابة دفتر ملاحظات جديد،

في مجلد العمل الخاص بك

الجزء 6: اتصال وثيق

أغلق الاتصال في المحطة

exit

ارجع إلى AWS وأوقف الخادم.

استكشاف الأخطاء:

إذا لم يعمل عامل الإرساء على الإطلاق، فحاول إعادة بناء الصورة باستخدام

docker run -v ~/work:/home/jovyan/work -d -p 8888:8888 jupyter/tensorflow-notebook

الملخص

• Jupyter Notebook هو تطبيق ويب يمكنك من خلاله تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك Python رموز R. فمن السهل للمشاركة وتقديم الغنية تحليل البيانات مع Jupyter.
• لتشغيل jupyter، اكتب في المحطة الطرفية: jupyter notebook
• يمكنك حفظ دفتر ملاحظاتك أينما تريد
• تحتوي الخلية على الخاص بك Python شفرة. سوف تقرأ النواة الكود واحدًا تلو الآخر.
• يمكنك استخدام الاختصار لتشغيل خلية. بشكل افتراضي: Ctrl+Enter