Jupyter Kannettavan tietokoneen opetusohjelma: Asennus ja käyttö Jupyter?

⚡ Älykäs yhteenveto

Jupyter Notebook on avoimen lähdekoodin verkkosovellus, joka yhdistää reaaliaikaisen koodin, yhtälöt, visualisoinnit ja kerronnan yhteen jaettavaan dokumenttiin, ja se toimii yhtä hyvin kannettavalla tietokoneella kuin AWS-palvelimellakin.

  • 🔘 Ydinajatus: Code solut, Markdown-solut ja niiden tuloste sijaitsevat yhdessä .ipynb-tiedostossa.
  • ☑️ Ytimen malli: Jokainen muistikirja sitoutuu ytimeen, prosessiin, joka suorittaa jokaisen solun.
  • ✅ Paikallinen aloitus: jupyter notebook -komento avaa kojelaudan, jossa uudet ja Python 3 luo muistikirja.
  • 🧪 Suorita ja muokkaa: Vihreä tarkoittaa muokkaustilaa, sininen komentotilaa, Alt+Enter suorittaa solun ja lisää uuden.
  • 🛠️ Pilvipolku: EC2-avainpari, portin 8888 suojausryhmä ja Docker-kuva siirtävät sen AWS:ään.
  • 🔒 Pysy turvassa: Sulje ja pysäytä vapauttaa ytimen; pysäytäping Instanssi lopettaa AWS-laskutuksen.

Jupyter Kannettavan tietokoneen asennus ja käyttö

Mikä on Jupyter Muistikirja?

Jupyter muistikirja on avoimen lähdekoodin verkkosovellus live-koodien, yhtälöiden ja visualisointien kirjoittamiseen ja jakamiseen RTF-elementeillä. Se tarjoaa kätevän tavan kirjoittaa kappaleita, yhtälöitä, otsikoita, linkkejä ja kuvioita data-analyysin suorittamiseksi. Se on hyödyllinen myös interaktiivisten algoritmien jakamiseen yleisösi kanssa opetus- tai esittelytarkoituksessa.

Johdatus Jupyter Notebook App

Jupyter Notebook App on käyttöliittymä, johon voit kirjoittaa skriptejä ja koodeja verkkoselaimen kautta. Sovellusta voidaan käyttää paikallisesti, joten et tarvitse Internet-yhteyttä tai etäpalvelinta.

Jupyter Notebook-sovelluksen käyttöliittymä verkkoselaimessa

Jokainen laskenta suoritetaan ytimen kautta. Uusi ydin luodaan aina, kun käynnistät a Jupyter Notebook.

Nykyiset asennukset toimitetaan Notebook 7, rakennettu JupyterLab. jupyter notebook toimii edelleen, ja molemmat lukevat samaa .ipynb tiedosto.

Kuinka käyttää Jupyter muistikirja

Alla olevassa istunnossa opit käyttämään Jupyter Muistikirja. Kirjoitat yksinkertaisen koodirivin tutustuaksesi ympäristöön Jupyter.

Vaihe 1) Lisäät työhakemistoon kansion, joka sisältää kaikki opetusohjelmien aikana luomasi muistikirjat. TensorFlow.

If Jupyter puuttuu, juokse pip install notebook ensinnäkin, kuten TensorFlow-asennusopas Avaa sitten Pääte ja kirjoita

mkdir jupyter_tf
jupyter notebook

Code Selitys

  • mkdir jupyter_tf: Luo kansio nimeltä jupyter_tf
  • jupyter-muistikirja: Avaa Jupyter verkkosovellus

Päätelaitteen tuloste mkdir jupyter_tf- ja jupyter notebook-komentojen suorittamisen jälkeen

Vaihe 2) Näet uuden kansion ympäristön sisällä. Napsauta kansiota jupyter_tf.

Jupyter kojelauta, jossa näkyy uusi jupyter_tf-kansio

Vaihe 3) Tämän kansion sisällä luot ensimmäisen muistikirjasi. Napsauta painiketta Uusi ja Python 3.

Jupyter Uusi ruokalista, jossa on Python 3 ytimen vaihtoehto

Vaihe 4) Olet sisällä Jupyter ympäristö. Tähän mennessä muistikirjasi nimi on Nimetön.ipynb. Tämä on oletusnimi, jonka Jupyter. Nimetään se uudelleen napsauttamalla filee ja nimetä uudelleen

Jupyter Tiedosto-valikko, jossa Nimeä uudelleen -komento on korostettuna

Voit nimetä sen uudelleen Introduction_jupyter

Nimeä Muistikirja-valintaikkuna uudelleen nimellä Introduction_jupyter

Sisällä Jupyter Muistikirjan käyttöliittymässä kirjoitat koodia, merkintöjä tai tekstiä solujen sisään.

Tyhjä Jupyter muistikirjan solu valmiina koodia tai tekstiä varten

Solun sisään voit kirjoittaa yhden koodirivin.

Jupyter solu, joka sisältää yhden koodirivin

tai useita rivejä. Jupyter lukee koodin rivin toisensa jälkeen.

Jupyter solu, joka sisältää useita koodirivejä

Jos esimerkiksi kirjoitat seuraavan koodin soluun.

Esimerkki koodista, joka on kirjoitettu sisään Jupyter koodisolu

Se tuottaa tämän tuotoksen.

Tuloste tulostetaan suoritetun Jupyter solu

Vaihe 5) Olet valmis kirjoittamaan ensimmäisen koodirivin. Huomaat, että solussa on kaksi väriä. Vihreä väri tarkoittaa, että olet muokkaustila.

Vihreä solun reuna osoittaa Jupyter muokkaustila

Sininen väri kuitenkin osoittaa, että olet mukana suoritustila.

Sininen solun reunus osoittaa Jupyter komentotila

Ensimmäinen koodirivisi tulostuu Guru99! Solun sisällä voit kirjoittaa

print("Guru99!")

On kaksi tapaa ajaa koodi sisään Jupyter:

  • Napsauta ja Suorita
  • Näppäinoikotiet

Voit suorittaa koodin napsauttamalla Solu ja sitten Suorita solut ja valitse alta

Jupyter Soluvalikko, jossa on Suorita solut ja Valitse alta -vaihtoehto

Näet, että koodi on painettu solun alle ja uusi solu on ilmestynyt heti tulostuksen jälkeen.

Guru99-tuloste tulostuu solun alapuolelle, johon on lisätty uusi tyhjä solu

Nopeampi tapa suorittaa koodi on käyttää Näppäinoikotiet. Pääset pikanäppäimiin siirtymällä osoitteeseen Apu: ja Näppäinoikotiet

Jupyter Ohjevalikko ja pikanäppäinvalikko

Alla on luettelo MacOS-näppäimistön pikanäppäimistä. Voit muokata pikakuvakkeita editorissa.

Jupyter pikanäppäinluettelo macOS

Seuraavassa on pikakuvakkeet Windows

Jupyter pikanäppäinluettelo Windows

Kirjoita tämä rivi

print("Hello world!")

ja kokeile pikanäppäintä. Alt+Enter suorittaa solun ja lisää uuden tyhjän solun sen alle.

Alt+Enter-pikakuvakkeella luotu Hei maailma -tuloste

Vaihe 6) On aika sulkea muistikirja. Mene filee ja klikkaa Sulje ja Pysäytä

Jupyter Tiedosto-valikko ja Sulje- ja Pysäytä-komento

Huomautuksia: Jupyter tallentaa muistikirjan automaattisesti tarkistuspisteen kanssa. Jos sinulla on seuraava viesti:

Jupyter varoitus, että muistikirjassa on tallentamattomia muutoksia

Se tarkoittaa Jupyter ei tallentanut tiedostoa viimeisen tarkistuspisteen jälkeen. Voit tallentaa muistikirjan manuaalisesti

Manuaalinen tallentaminen Jupyter muistikirjan tarkastuspiste

Sinut ohjataan pääpaneeliin. Näet, että muistikirjasi on tallennettu minuutti sitten. Voit turvallisesti kirjautua ulos.

Jupyter pääpaneeli, jossa luetellaan tallennettu muistikirja

install Jupyter Muistikirja AWS:llä

Kun tietojoukko ei enää riitä paikalliseen muistiin, siirrä kannettava pilvipalvelimelle. Alla on vaiheittainen asennus- ja suoritusprosessi. Jupyter Muistikirja päällä AWS:

Jos sinulla ei ole tiliä AWS:ssä, luo ilmainen tili täältä.

Jatketaan seuraavasti

Osa 1: Määritä avainpari

Vaihe 1) Mene Palvelut etsimiseen EC2

AWS-palvelut-valikko, jossa EC2-kohta on valittuna

Vaihe 2) paneelissa ja napsauta Avainparit

EC2:n vasen navigointipaneeli, jossa avainparit on valittu

Vaihe 3) Napsauta Luo avainpari

EC2 Luo avainpari -painike

  1. Voit kutsua sitä Docker-avaimeksi
  2. Napsauta Luo

Luo avainpari -valintaikkuna nimellä Docker-avain

Tiedosto nimeltä Docker_key.pem latautuu.

Docker_key.pem-yksityisen avaimen tiedoston lataus selaimella

Vaihe 4) Kopioi ja liitä se kansioavaimeen. Tarvitsemme sitä pian.

Vain Mac OS -käyttäjille

Tämä vaihe koskee vain Mac OS -käyttäjiä. Windows ja Linux-käyttäjät voivat siirtyä osaan 2.

Sinun on asetettava työhakemisto, joka sisältää tiedostoavaimen

Luo ensin kansio nimeltä avain. Meille se sijaitsee Docker-pääkansion sisällä. Sitten asetat tämän polun työhakemistoksi

mkdir Docker/key
cd Docker/key

Pääte luo Docker/key-työhakemiston ja siirtyy siihen

Osa 2: Luo suojausryhmä

Vaihe 1) Sinun on määritettävä suojausryhmä. Pääset siihen paneelin avulla

EC2-navigointipaneeli, jossa on valittuna käyttöoikeusryhmät

Vaihe 2) Napsauta Luo suojausryhmä

EC2 Luo suojausryhmä -painike

Vaihe 3) Seuraavassa näytössä

  1. Anna käyttöoikeusryhmän nimi ”jupyter_docker” ja kuvaus Dockerin käyttöoikeusryhmä.
  2. Lisää alla luetellut neljä saapuvan liikenteen sääntöä:
    • ssh: porttialue 22, lähde missä tahansa
    • http: porttialue 80, lähde Anywhere
    • https: porttialue 443, lähde Anywhere
    • Mukautettu TCP: porttialue 8888, lähde Anywhere
  3. Napsauta Luo.

Suojausryhmä jupyter_docker, jossa on SSH-, HTTP-, HTTPS- ja TCP 8888 -säännöt

Vaihe 4) Uusi suojausryhmä tulee näkyviin

EC2-luettelo, joka näyttää juuri luodun jupyter_docker-suojausryhmän

Osa 3: Käynnistä esiintymä

Olet vihdoin valmis luomaan ilmentymän

EC2-navigointipaneeli, jossa on valittuna instanssit

Vaihe 1) Napsauta Launch Instance

EC2-käynnistyspainike

Oletuspalvelin riittää. Valitse Amazon Linux AMI. Kuvakaappauksissa näkyy kuva 2018.03.0; nykyiset konsolit tarjoavat Amazon Linux 2023, joten yhdistä otsikot, älä pikseleitä.

AMI tarkoittaa Amazon Koneen levykuva. Se sisältää tiedot, joita tarvitaan pilvessä virtuaalipalvelimella toimivan instanssin käynnistämiseen.

Amazon Linux AMI -valintanäyttö käynnistystoiminnossa

Huomaa, että AWS:llä on palvelin, joka on omistettu syvään oppimiseen, kuten:

  • Deep Learning AMI (Ubuntu)
  • Syvä oppiminen AMI
  • Deep Learning Base AMI (Ubuntu)

Kaikissa niissä on uusimmat syväoppimiskehysten binäärit, jotka on esiasennettu erillisiin virtuaaliympäristöihin:

Jokainen levykuva on täysin konfiguroitu NVIDIA CUDA:lla, cuDNN:llä ja NCCL:llä sekä Intel MKL-DNN:llä.

Vaihe 2) Valita t2.microSe on ilmainen palvelintaso. AWS tarjoaa ilmaiseksi tämän virtuaalikoneen, jossa on yksi virtuaalisuoritin ja yksi gigatavu muistia. Tämä palvelin tarjoaa hyvän kompromissin laskennan, muistin ja verkon suorituskyvyn välillä. Se sopii pienille ja keskisuurille työkuormille.

Instanssityypin näyttö, jossa on valittu t2.micro

Vaihe 3) Säilytä oletusasetukset seuraavassa näytössä ja napsauta Seuraava: Lisää tallennustilaa

Instanssin määritysnäyttö vasemmalla oletusarvoilla

Vaihe 4) Lisää tallennustilaa 10 Gt:iin ja napsauta Seuraava

Tallennusnäyttö, jonka päälevyn tallennustilaa on kasvatettu 10 gigatavuun

Vaihe 5) Säilytä oletusasetukset ja napsauta Seuraava: Määritä suojausryhmä

Taginäyttö vasemmalla oletusarvoilla

Vaihe 6) Valitse aiemmin luomasi suojausryhmä, joka on jupyter_docker

Käyttöoikeusryhmän näyttö, jossa on valittuna jupyter_docker

Vaihe 7) Revkatso asetuksesi ja napsauta käynnistyspainiketta

Revkatselunäyttö ennen EC2-instanssin käynnistämistä

Vaihe 8) Viimeinen vaihe on linkittää avainpari ilmentymään.

Avainparin valintaikkuna, joka linkittää Docker-avaimen instanssiin

Vaihe 9) Instanssi käynnistyy

Käynnistyksen tilasivu, joka vahvistaa instanssin käynnistymisen

Vaihe 10) Alla on yhteenveto käytössä olevista instansseista. Huomaa julkinen IP-osoite.

EC2-instanssiluettelo, joka näyttää julkisen IP-osoitteen

Vaihe 11) Napsauta Yhdistä

EC2 Connect -painike käynnissä olevalle instanssille

Löydät yhteystiedot

Yhdistä-valintaikkuna, jossa luetellaan SSH-yhteyden tiedot

Käynnistä ilmentymäsi (Mac OS -käyttäjät)

Osoita ensin päätelaitteen työhakemisto kansioon, jossa avainparitiedosto sijaitsee.

suorita koodi

chmod 400 docker.pem

Avaa yhteys tällä koodilla.

On kaksi käskyä. Joskus ensimmäinen pysähtyy Jupyter muistikirjan avaaminen.

Käytä tässä tapauksessa toista pakottaaksesi yhteyden Jupyter Muistikirja EC2:ssa.

# 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

Ensimmäisellä kerralla sinua pyydetään hyväksymään yhteys

Pääteikkuna pyytää hyväksymään SSH-isännän sormenjäljen

Käynnistä ilmentymäsi (Windows käyttäjät)

Vaihe 1) Siirry tälle verkkosivustolle ladataksesi PuTTY ja PuTTYgen PuTTY

Sinun täytyy ladata

  • PuTTY: käynnistä ilmentymä
  • PuTTYgen: muunna pem-tiedosto ppk:ksi

PuTTY-lataussivu, jossa luetellaan PuTTY ja PuTTYgen

Nyt kun molemmat ohjelmat on asennettu, sinun on muunnettava .pem-tiedosto .ppk-muotoon. PuTTY voi lukea vain .ppk-tiedostoja. Pem-tiedosto sisältää AWS:n luoman yksilöllisen avaimen.

Vaihe 2) Avaa PuTTYgen ja napsauta Lataa. Selaa kansiota, jossa .pem-tiedosto sijaitsee.

PuTTYgenin latausikkuna selaa .pem-tiedostoa

Vaihe 3) Kun olet ladannut tiedoston, sinun pitäisi saada ilmoitus, että avain on tuotu onnistuneesti. Napsauta OK

PuTTYgen-ilmoitus, joka vahvistaa avaimen tuonnin

Vaihe 4) Napsauta sitten Tallenna yksityinen avain. Sinulta kysytään, haluatko tallentaa tämän avaimen ilman salasanaa. Napsauta kyllä.

PuTTYgen-kehote yksityisen avaimen tallentamiseksi ilman salasanaa

Vaihe 5) Tallenna avain

Muunnetun .ppk-yksityisen avaimen tiedoston tallentaminen

Vaihe 6) Siirry AWS:ään ja kopioi julkinen DNS

AWS-konsoli, joka näyttää instanssin julkisen DNS-nimen

Avaa PuTTY ja liitä julkinen DNS isäntänimeen

PuTTY-istuntonäyttö, jossa isäntänimenä on julkinen DNS

Vaihe 7)

  1. Avaa vasemmassa paneelissa SSH ja avaa Auth
  2. Selaa yksityistä avainta. Valitse .ppk
  3. Napsauta Avaa.

PuTTY SSH -todennusnäyttö, jossa on valittuna .ppk-yksityinen avain

Vaihe 8)

Kun tämä vaihe on tehty, uusi ikkuna avautuu. Napsauta Kyllä, jos näet tämän ponnahdusikkunan

PuTTY-tietoturvahälytys hyväksyy palvelimen isäntäavaimen

Vaihe 9)

Sinun tulee kirjautua sisään nimellä: ec2-user

PuTTY-kirjautumiskehote ec2-käyttäjätilillä

Vaihe 10)

Olet yhteydessä Amazon Linux AMI.

Amazon Linux AMI -komentotulkki onnistuneen kirjautumisen jälkeen

Osa 4: Asenna Docker

Docker-opetusohjelma kattaa alla käytetyn säilön sanaston.

Kun olet yhteydessä palvelimeen PuTTY:n tai Pääte-ohjelman kautta, voit asentaa Satamatyöläinen moottori.

Suorita seuraavat koodit. Päällä Amazon Linux 2023, käyttö dnf varten yum ja systemctl start docker varten service docker start.

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

Käynnistä yhteys uudelleen

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 käyttäjät muodostavat yhteyden PuTTY:hen täsmälleen edellä kuvatulla tavalla.

Osa 5: Asenna Jupyter

Vaihe 1) Luo Jupyter säilö valmiiksi rakennetusta kuvasta:

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

Code Selitys

  • Docker Run: Suorita kuva
  • v: liitä taltio
  • ~/työ:/koti/jovyan/työ: Volyymi
  • 8888:8888: portti
  • jupyter/datascience-notebook: Kuva

Muita valmiiksi rakennettuja kuvia varten selaa Jupyter Docker Stacks -arkistoLokakuusta 2023 lähtien nämä kuvat ovat toimitettu Quay.io-palveluun, joten vedä ne pois. quay.io/jupyter/tensorflow-notebook or quay.io/jupyter/pyspark-notebook varten PySpark; Docker Hubin kopiot on jäädytetty.

Anna säilön kirjoittaa liitettyyn palvelimeen work kansio, jotta muistikirjat selviävät uudelleenkäynnistyksestä:

sudo chown 1000 ~/work

Vaihe 2) install tree jotta voit tarkastella työhakemistoa:

sudo yum install -y tree

Tree-komennon päätetuloste, joka näyttää työhakemiston

Vaihe 3) Tarkista säiliö ja sen nimi

Suorita alla olevat komennot järjestyksessä:

  1. Listaa käynnissä olevat säilöt:
    docker ps
  2. Lue konttilokitiedostosta Jupyter URLTässä säilön nimi on vigilant_easley:
    docker logs vigilant_easley
  3. Kopioi URL, tunnuksellaan, lokista.

docker ps ja docker kirjaavat tulosteen lokiin Jupyter symbolinen URL

Vaihe 4) In URL Korvaa lokissa isäntä (90a3c09282d6 tai 127.0.0.1) instanssisi julkisella DNS-osoitteella:

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

Jupyter EC2-instanssin tarjoama kirjautumissivu

Vaihe 5) Uusi URL tulee,

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

Vaihe 6) Kopioi ja liitä URL selaimeesi.

Jupyter Avaa

Jupyter kojelauta avattu säilöstä

Vaihe 7) Voit nyt luoda uuden muistikirjan omaan muistikirjaasi. work kansio.

Uusi muistikirja luotiin liitettyyn työkansioon

Osa 6: Sulje yhteys

Sulje liitäntä terminaalissa

exit

Palaa AWS:ään ja pysäytä palvelin.

AWS-konsoli, jota käytetään EC2-instanssin pysäyttämiseen

Ongelmien karttoittaminen

Jos Docker ei toimi, rakenna kuva uudelleen käyttämällä

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

UKK

Notebook 7 avaa yhden asiakirjan välilehteä kohden ja säilyttää perinteisen kojelaudan. JupyterLab lisää tiedostoselaimen, terminaalit ja rinnakkaiset muistikirjat. Molemmissa on samat ytimet ja .ipynb-tiedostomuoto.

Python saapuu oletuksena I:n kauttaPython ydin. Yhteisön ytimet lisäävät R, Julia, Scala ja kymmeniä muita. Asenna ydinpaketti ja valitse se sitten Uusi-valikosta.

Käytä ydinvalikkoa: Käynnistä uudelleen tyhjentää kaikki muuttujat, Käynnistä uudelleen ja suorita kaikki toistaa muistikirjan puhtaasti ja Vaihda ydin vaihtaa ympäristöä. Uudelleenkäynnistys on nopein ratkaisu, kun solu jumiutuu.

Taiat ovat minäPython pikanäppäimet. Rivimagian toiminnot alkavat merkillä % ja vaikuttavat yhdellä rivillä, kuten %timeit. Solumagian toiminnot alkavat merkillä %% ensimmäisellä rivillä, kuten %%writefile. Suorita %lsmagic listataksesi ne.

Valitse Tiedosto ja sitten Tallenna ja vie muistikirja nimellä tai suorita jupyter nbconvert –to html notebook.ipynb pääteohjelmassa. PDF-vienti vaatii myös asennetun LaTeX- tai WebPDF-taustaohjelman.

Säilytä token tai aseta salasanan tiiviste, rajoita portin 8888 suojausryhmäsääntö omaan IP-osoitteeseesi Anywhere-osoitteen sijaan ja käytä HTTPS:ää tai SSH-tunnelia. Pysäytä instanssi tämän jälkeen.

Kyllä. Copilot toimii muistikirjoissa, jotka on avattu VS Code or JupyterLab-laajennukset, jotka ehdottavat kokonaisia ​​soluja kommentin perusteella. Agenttiavustajat myös refaktoroivat soluja ja selittävät trace-palautteita, mutta jokainen ehdotus on tarkistettava ennen sen suorittamista.

Tekoälyavustajat nopeuttavat toistuvia tehtäviä tietojen analysointi työ: datakehyksen profilointi, ominaisuuksien piirtäminen, hyperparametriruudukoiden ehdottaminen ja tulosten piirtäminen. Muistikirja säilyttää jokaisen ehdotuksen tulosteensa vieressä, joten työ pysyy auditoitavana.

Tiivistä tämä viesti seuraavasti: