Jupyter Notebook oktatóanyag: Telepítés és használat Jupyter?

⚡ Okos összefoglaló

Jupyter A Notebook egy nyílt forráskódú webes alkalmazás, amely egyetlen megosztható dokumentumban egyesíti az élő kódot, az egyenleteket, a vizualizációkat és a narratív szöveget, és ugyanolyan jól fut laptopon és AWS szerveren is.

  • 🔘 Alapötlet: Code A cellák, a Markdown cellák és azok kimenete egyetlen .ipynb fájlban található.
  • ☑️ Kernel modell: Minden jegyzetfüzet egy kernelhez kötődik, ahhoz a folyamathoz, amely minden cellát végrehajt.
  • ✅ Helyi kezdés: A jupyter notebook parancs megnyitja az irányítópultot, ahol az Új és Python 3 Hozz létre egy jegyzetfüzetet.
  • 🧪 Futtassa és szerkessze: A zöld szerkesztési módot, a kék parancs módot jelent, az Alt+Enter billentyűkombináció futtat egy cellát, és hozzáad egyet.
  • 🇧🇷 Felhőút: Egy EC2 kulcspár, egy biztonsági csoport a 8888-as porton és egy Docker rendszerkép áthelyezi az AWS-be.
  • 🔒 Maradj biztonságban: A Bezárás és leállítás (Close and Halt) felszabadítja a kernelt; leállításping A példány leállítja az AWS számlázást.

Jupyter Notebook telepítése és használata

Mi a Jupyter Jegyzetfüzet?

Jupyter jegyzetfüzet egy nyílt forráskódú webes alkalmazás élő kódok, egyenletek, vizualizációk írására és megosztására rich text elemekkel. Kényelmes módot biztosít bekezdések, egyenletek, címek, hivatkozások és ábrák írására az adatelemzés futtatásához. Hasznos az interaktív algoritmusok közönséggel való megosztásához is tanítási vagy demonstrációs célból.

Bevezetés a Jupyter Notebook App

Az Jupyter A Notebook App az a felület, ahol a szkripteket és kódokat írhatja a webböngészőn keresztül. Az alkalmazás helyileg használható, ami azt jelenti, hogy nincs szüksége internet-hozzáférésre vagy távoli szerverre.

Jupyter A Jegyzetfüzet alkalmazás felülete webböngészőben fut

Minden számítás egy kernelen keresztül történik. Minden alkalommal új kernel jön létre, amikor elindítja a Jupyter Jegyzetfüzet.

A jelenlegi telepítések kiszállítása Notebook 7, ráépült JupyterLabor. jupyter notebook továbbra is működik, és mindkettő ugyanazt olvassa .ipynb fájlt.

Hogyan kell használni Jupyter jegyzetfüzet

Az alábbi foglalkozáson megtudhatja, hogyan kell használni Jupyter Jegyzetfüzet. Egy egyszerű kódsort fog írni, hogy megismerje a környezetet Jupyter.

Step 1) Hozzáadsz egy mappát a munkakönyvtáron belül, amely az összes jegyzetfüzetet tartalmazza, amelyet az oktatóanyagok során létrehozol. TensorFlow.

If Jupyter hiányzik, fuss pip install notebook először is, ahogy a TensorFlow telepítési útmutató csinálja. Ezután nyissa meg a terminált, és írja be

mkdir jupyter_tf
jupyter notebook

Code Magyarázat

  • mkdir jupyter_tf: Hozz létre egy jupyter_tf nevű mappát
  • jupyter notebook: Nyissa meg Jupyter web-app

Terminál kimenet az mkdir jupyter_tf és a jupyter notebook futtatása után

Step 2) Az új mappát a környezetben láthatja. Kattintson a jupyter_tf mappára.

Jupyter az új jupyter_tf mappát mutató irányítópult

Step 3) Ebben a mappában fogja létrehozni az első jegyzetfüzetét. Kattintson a gombra Újszerű és a Python 3.

Jupyter Új menü a Python 3 kernel opció

Step 4) Ön belül van Jupyter környezet. Eddig a jegyzetfüzet neve Untitled.ipynb. Ez az alapértelmezett név, amelyet a Jupyter. Kattintással nevezzük át filé és a átnevezése

Jupyter Fájl menü, kiemelve az Átnevezés parancsot

Átnevezheti Introduction_jupyter

Nevezd át a Jegyzetfüzet párbeszédpanelt Introduction_jupyter névre

Bent a Jupyter Jegyzetfüzet felületén kódot, jegyzeteket vagy szöveget írhat a cellákba.

Üres Jupyter kódra vagy szövegre kész jegyzetfüzet-cella

Egy cellába egyetlen kódsort írhat.

Jupyter egyetlen kódsort tartalmazó cella

vagy több sor. Jupyter sorok után olvassa be a kódot.

Jupyter több sornyi kódot tartalmazó cella

Például, ha a következő kódot írja be egy cellába.

Példakód begépelve egy Jupyter kódcella

Ezt a kimenetet fogja előállítani.

A végrehajtott művelet alatt kiírt kimenet Jupyter sejt

Step 5) Készen állsz megírni az első kódsort. Észreveheted, hogy a cella két színű. A zöld szín azt jelenti, hogy a szerkesztési mód.

Zöld cellaszegély jelzi Jupyter szerkesztési mód

A kék szín azonban azt jelzi, hogy benne vagy végrehajtási mód.

Kék cellakeret jelzi Jupyter parancs mód

Az első kódsorod kinyomtatódik Guru99!. A cellában írhatsz

print("Guru99!")

Kétféleképpen lehet kódot futtatni Jupyter:

  • Kattintson és futtassa
  • Billentyűparancsok

A kód futtatásához kattintson a gombra Sejt és azután Futtassa a Cellákat, és válassza ki az alábbiakat

Jupyter Cella menü a Cellák futtatása és az Alábbi kiválasztása lehetőséggel

Láthatja, hogy a kód ki van nyomtatva a cella alatt, és egy új cella jelent meg közvetlenül a kimenet után.

Guru99 kimenet nyomtatódik a cella alá egy új üres cellával kiegészítve

A kód futtatásának gyorsabb módja a Billentyűparancsok. A billentyűparancsok eléréséhez nyissa meg a következőt: Segítség és a Billentyűparancsok

Jupyter Súgó menü a Billentyűparancsok bejegyzéssel

A MacOS-billentyűzet billentyűparancsainak listája alatt található. A parancsikonokat a szerkesztőben szerkesztheti.

Jupyter billentyűparancs-lista a következőhöz: macOS

Az alábbiakban a parancsikonok találhatók Windows

Jupyter billentyűparancs-lista a következőhöz: Windows

Írd ezt a sort

print("Hello world!")

és próbálja ki a billentyűparancsot. Az Alt+Enter végrehajtja a cellát, és egy új üres cellát szúr be alá.

Az Alt+Enter billentyűkombinációval előállított Hello world kimenet

Step 6) Ideje bezárni a Jegyzetfüzetet. Menj filé és kattintson Bezárás és leállítás

Jupyter Fájl menü a Bezárás és Leállítás paranccsal

Megjegyzések: Jupyter automatikusan elmenti a notebookot az ellenőrzőponttal. Ha a következő üzenetet kapja:

Jupyter figyelmeztetés, hogy a jegyzetfüzetben nem mentett módosítások vannak

Azt jelenti Jupyter nem mentette a fájlt az utolsó ellenőrzési pont óta. A notebookot manuálisan is elmentheti

Manuális mentés Jupyter jegyzetfüzet ellenőrzőpont

A rendszer átirányítja a fő panelre. Láthatja, hogy a jegyzetfüzetét egy perce mentette. Nyugodtan kijelentkezhet.

Jupyter a mentett jegyzetfüzetet listázó főpanel

Telepítés Jupyter Notebook AWS-szel

Amikor egy adathalmaz kimegy a helyi memóriából, helyezze át a jegyzetfüzetet egy felhőszerverre. Az alábbiakban lépésről lépésre bemutatjuk a telepítést és futtatást. Jupyter Jegyzetfüzet bekapcsolva AWS:

Ha nincs fiókja az AWS-nél, hozzon létre egy ingyenes fiókot itt .

Az alábbiak szerint járunk el

1. rész: Kulcspár beállítása

Step 1) Tovább Szolgáltatások és megtalálni EC2

AWS szolgáltatások menüje, ahol az EC2 bejegyzés van kiválasztva

Step 2) A panelen, és kattintson a gombra Kulcspárok

EC2 bal oldali navigációs panel kiválasztott kulcspárokkal

Step 3) Kattintson a Kulcspár létrehozása elemre

EC2 Kulcspár létrehozása gomb

  1. Nevezheti Docker kulcsnak
  2. Kattintson a Létrehozás gombra

Kulcspár létrehozása párbeszédablak Docker kulcs néven

Egy Docker_key.pem nevű fájl letöltésre kerül.

A Docker_key.pem privát kulcsfájl böngészőből történő letöltése

Step 4) Másolja ki és illessze be a mappakulcsba. Hamarosan szükségünk lesz rá.

Csak Mac OS felhasználók számára

Ez a lépés csak Mac OS felhasználókat érint. Windows és a Linux-felhasználók a 2. részhez ugorhatnak.

Be kell állítania egy munkakönyvtárat, amely a fájlkulcsot fogja tartalmazni.

Először is hozzon létre egy kulcs nevű mappát. Számunkra a Docker fő mappában található. Ezután ezt az elérési utat kell beállítani munkakönyvtárként

mkdir Docker/key
cd Docker/key

A terminál létrehozza és belép a Docker/key munkakönyvtárba

2. rész: Biztonsági csoport beállítása

Step 1) Konfigurálnia kell egy biztonsági csoportot. A panel segítségével érheti el

EC2 navigációs panel kiválasztott biztonsági csoportokkal

Step 2) Kattintson a Biztonsági csoport létrehozása elemre

EC2 Biztonsági csoport létrehozása gomb

Step 3) A következő képernyőn

  1. Adja meg a „jupyter_docker” biztonsági csoport nevét és a Docker biztonsági csoportjának leírását.
  2. Adja hozzá az alábbi négy bejövő szabályt:
    • ssh: 22-es porttartomány, forrás bárhol
    • http: 80-as porttartomány, forrás Bárhol
    • https: 443-as porttartomány, forrás Bárhol
    • Egyéni TCP: 8888-as porttartomány, forrás Bárhol
  3. Kattintson a Létrehozás gombra.

jupyter_docker biztonsági csoport SSH, HTTP, HTTPS és TCP 8888 szabályokkal

Step 4) Az újonnan létrehozott biztonsági csoport megjelenik a listában

Az újonnan létrehozott jupyter_docker biztonsági csoportot tartalmazó EC2 lista

3. rész: Példány indítása

Végre készen áll a példány létrehozására

EC2 navigációs panel kiválasztott példányokkal

Step 1) Kattintson a Példány indítása elemre

EC2 Indítási Példány gomb

Az alapértelmezett szerver elég. Válaszd a Amazon Linux AMI. A képernyőképeken a 2018.03.0-s kép látható; a jelenlegi konzolok kínálják Amazon Linux 2023, tehát címkéket kell egyeztetni, ne pixeleket.

Az AMI jelentése Amazon Gépi rendszerkép. Ez tartalmazza a felhőben lévő virtuális szerveren futó példány elindításához szükséges információkat.

Amazon Linux AMI kiválasztási képernyő az indítóvarázslóban

Vegye figyelembe, hogy az AWS-nek van egy kiszolgálója, amely a mély tanulásra van kifejlesztve, például:

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

Mindegyikhez a mély tanulási keretrendszerek legújabb binárisai vannak előre telepítve különálló virtuális környezetekben:

Minden képfájl teljes mértékben konfigurálható NVIDIA CUDA, cuDNN és ​​NCCL, valamint Intel MKL-DNN szoftverekkel.

Step 2) A pop-art design, négy időzóna kijelzése egyszerre és méretének arányai azok az érvek, amelyek a NeXtime Time Zones-t kiváló választássá teszik. Válassza a t2.mikroEz egy ingyenes szintű szerver. Az AWS ingyenesen kínálja ezt a virtuális gépet, amely 1 vCPU-val és 1 GB memóriával van felszerelve. Ez a szerver jó kompromisszumot biztosít a számítási kapacitás, a memória és a hálózati teljesítmény között. Kis és közepes terhelésekhez alkalmas.

Példánytípus képernyő t2.micro kiválasztásával

Step 3) A következő képernyőn hagyja meg az alapértelmezett beállításokat, majd kattintson a Tovább: Tárhely hozzáadása gombra

A példány konfigurációs képernyője az alapértelmezett értékeken maradt

Step 4) Növelje a tárhelyet 10 GB-ra, majd kattintson a Tovább gombra

Tárhelyképernyő, ahol a gyökérkönyvtár mennyisége 10 GB-ra nőtt

Step 5) Tartsa meg az alapértelmezett beállításokat, majd kattintson a Tovább: Biztonsági csoport konfigurálása gombra

A címkék képernyője az alapértelmezett értékeken maradt

Step 6) Válassza ki a korábban létrehozott biztonsági csoportot, amely az jupyter_docker

Biztonsági csoport képernyője, ahol a jupyter_docker van kiválasztva

Step 7) Revtekintse meg beállításait, és kattintson az Indítás gombra

Revview képernyő az EC2 példány indítása előtt

Step 8) Az utolsó lépés a kulcspár összekapcsolása a példánysal.

Kulcspár-kiválasztó párbeszédpanel, amely a Docker-kulcsot a példányhoz csatolja

Step 9) A példány elindul

Az indítási állapotoldal megerősíti a példány indítását

Step 10) Az alábbiakban a jelenleg használatban lévő példányok összefoglalása látható. Figyelje meg a nyilvános IP-címet.

Az EC2 példányok listája, amely a nyilvános IP-címet mutatja

Step 11) Kattintson a Csatlakozás gombra

EC2 Connect gomb a futó példányhoz

Megtalálod a csatlakozás részleteit

Csatlakozási párbeszédpanel, amely felsorolja az SSH-kapcsolat részleteit

Indítsa el a példányt (Mac OS felhasználók)

Először is, irányítsd a terminál munkakönyvtárát arra a mappára, amelyik a kulcspárfájlt tartalmazza.

futtassa a kódot

chmod 400 docker.pem

Nyissa meg a kapcsolatot ezzel a kóddal.

Két parancs van. Néha az első megáll. Jupyter kinyitva a jegyzetfüzetet.

Ebben az esetben használja a másodikat a csatlakozás kényszerítéséhez Jupyter Notebook az EC2-n.

# 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

Az első alkalommal a rendszer felkéri a kapcsolat elfogadására

A terminál kéri az SSH host ujjlenyomatának elfogadását

Indítsa el a példányát (Windows felhasználók)

Step 1) Látogassa meg ezt a webhelyet a PuTTY és a PuTTYgen letöltéséhez PuTTY

Le kell töltenie

  • PuTTY: indítsa el a példányt
  • PuTTYgen: konvertálja a pem fájlt ppk formátumba

PuTTY letöltési oldal, amely felsorolja a PuTTY-t és a PuTTYgen-t

Most, hogy mindkét program telepítve van, át kell konvertálnod a .pem fájlt .ppk fájllá. A PuTTY csak a .ppk fájlokat tudja olvasni. A pem fájl tartalmazza az AWS által létrehozott egyedi kulcsot.

Step 2) Nyissa meg a PuTTYgen-t, és kattintson a Betöltés gombra. Böngésszen a mappában, ahol a .pem fájl található.

PuTTYgen betöltési párbeszédablak a .pem fájl böngészéséhez

Step 3) A fájl betöltése után értesítést kell kapnia, amely tájékoztatja a kulcs sikeres importálásáról. Kattintson az OK gombra

PuTTYgen értesítés a kulcs importálásának megerősítéséről

Step 4) Ezután kattintson a Privát kulcs mentése gombra. A rendszer megkérdezi, hogy kívánja-e menteni ezt a kulcsot jelszó nélkül. Kattintson az igen gombra.

PuTTYgen prompt a privát kulcs jelszó nélküli mentéséhez

Step 5) Mentse el a kulcsot

A konvertált .ppk privát kulcsfájl mentése

Step 6) Lépjen az AWS-re, és másolja ki a nyilvános DNS-t

Az AWS konzol, amelyen látható a példány nyilvános DNS-neve

Nyissa meg a PuTTY-t, és illessze be a nyilvános DNS-t a gazdagépnévbe

PuTTY munkamenet képernyő nyilvános DNS-sel a gazdagépnévben

Step 7)

  1. A bal oldali panelen nyissa ki az SSH-t, és nyissa meg az Auth
  2. Böngésszen a Privát kulcsban. Ki kell választania a .ppk fájlt
  3. Kattintson a Megnyitás gombra.

PuTTY SSH hitelesítési képernyő a kiválasztott .ppk privát kulccsal

Step 8)

Amikor ez a lépés megtörtént, egy új ablak nyílik meg. Kattintson az Igen gombra, ha látja ezt az előugró ablakot

PuTTY biztonsági riasztás fogadja a kiszolgáló gazdakulcsát

Step 9)

Be kell jelentkezned, mint: ec2-user

PuTTY bejelentkezési prompt az ec2-felhasználói fiókkal

Step 10)

Ön csatlakozik a Amazon Linux AMI.

Amazon Linux AMI shell banner sikeres bejelentkezés után

4. rész: A Docker telepítése

Az Docker-oktatóanyag lefedi az alább használt konténer szókincset.

Amikor PuTTY-n vagy Terminálon keresztül csatlakozol a szerverhez, telepítheted a Dokkmunkás motor.

Hajtsa végre a következő kódokat. Be Amazon Linux 2023, használat dnf mert yum és a systemctl start docker mert service docker start.

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

Indítsa újra a kapcsolatot

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 a felhasználók pontosan a fent leírtak szerint csatlakoznak újra a PuTTY-hoz.

5. rész: Telepítés Jupyter

Step 1) Hozza létre a Jupyter konténer egy előre elkészített rendszerképből:

## 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 Magyarázat

  • docker run: Futtassa a képet
  • v: kötet csatolása
  • ~/munka:/home/jovyan/work: kötet
  • 8888:8888: port
  • jupyter/datascience-notebook: Kép

További előre elkészített képekért böngésszen a Jupyter Docker Stacks adattár2023 októbere óta ezek a képek elérhetők a Quay.io-n, ezért húzd le őket. quay.io/jupyter/tensorflow-notebook or quay.io/jupyter/pyspark-notebook mert PySpark; a Docker Hub másolatai le vannak fagyasztva.

Hagyja, hogy a konténer írjon a csatolt fájlba work mappa, hogy a jegyzetfüzetek túléljék az újraindítást:

sudo chown 1000 ~/work

Step 2) Telepítés tree így ellenőrizheted a munkakönyvtárat:

sudo yum install -y tree

A tree parancs terminálkimenete, amely a munkakönyvtárat mutatja

Step 3) Ellenőrizze a tartályt és a nevét

Futtassa az alábbi parancsokat sorrendben:

  1. Sorolja fel a futó konténereket:
    docker ps
  2. Olvassa el a konténer naplóját a következőhöz: Jupyter URLItt a konténer neve vigilant_easley:
    docker logs vigilant_easley
  3. Másolja a URL, a tokenjével együtt, a naplóból.

docker ps és docker naplózza a kimenetet a következővel: Jupyter jelképes URL

Step 4) A URL a naplóban cserélje ki a gazdagépet (90a3c09282d6 vagy 127.0.0.1) a példány nyilvános DNS-ére:

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

Jupyter az EC2 példány által kiszolgált bejelentkezési oldal

Step 5) Az új URL válik,

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

Step 6) Másolja be és illessze be URL böngészőjébe.

Jupyter Megnyílik

Jupyter irányítópult megnyitva a konténerből

Step 7) Most már létrehozhatsz egy új jegyzetfüzetet a work mappát.

Új jegyzetfüzet létrehozva a csatlakoztatott munkamappán belül

6. rész: Zárja be a kapcsolatot

Zárja le a csatlakozót a terminálon

exit

Menjen vissza az AWS-hez, és állítsa le a szervert.

Az EC2 példány leállítására használt AWS konzol

Hibaelhárítás

Ha a Docker nem működik, építsd újra a képet a következővel:

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

GYIK

A Notebook 7 laponként egy dokumentumot nyit meg, és megtartja a klasszikus irányítópultot. JupyterA Lab egy fájlböngészőt, terminálokat és egymás melletti jegyzetfüzeteket ad hozzá. Mindkettő ugyanazt a kernelt és .ipynb formátumot használja.

Python alapértelmezés szerint érkezik az I-n keresztülPython kernel. Közösségi kernelek hozzáadása R, Julia, Scala és még tucatnyi másik. Telepítsd a kernel csomagot, majd válaszd ki az Új menüből.

Használja a Kernel menüt: Az Újraindítás minden változót töröl, az Újraindítás és az Összes futtatása hibátlanul újraindítja a jegyzetfüzetet, és a Kernelváltási környezet módosítása. Az újraindítás a leggyorsabb megoldás, ha egy cella lefagy.

A varázslatok én vagyokPython gyorsbillentyűk. A sormágiák % jellel kezdődnek és egy sorra hatnak, például %timeit. A cellamágiák %% jellel kezdődnek az első sorban, például %%writefile. Futtassa a %lsmagic parancsot a listázásukhoz.

Válassza a Fájl, majd a Jegyzetfüzet mentése és exportálása másként lehetőséget, vagy futtassa a jupyter nbconvert –to html notebook.ipynb parancsot egy terminálban. A PDF exportáláshoz LaTeX vagy WebPDF háttérrendszer telepítése is szükséges.

Tartsa meg a tokent, vagy állítson be jelszó-hash-t, korlátozza a 8888-as port biztonsági csoport szabályát a saját IP-címére a „bármely” cím helyett, és használjon HTTPS-t vagy SSH alagutat. Ezután állítsa le a példányt.

Igen. A Copilot működik a következőn keresztül megnyitott jegyzetfüzetekben: VS Code or JupyterLaboratóriumi bővítmények, amelyek teljes sejteket javasolnak egy megjegyzésből. Az ágensi asszisztensek a sejteket is refaktorálják és magyarázzák. trace-visszajelzések, de minden javaslatot át kell tekinteni a futtatás előtt.

A mesterséges intelligencia asszisztensei felgyorsítják az ismétlődő feladatokat adatelemzés munka: adatkeret profilalkotása, jellemzők rajzolása, hiperparaméter-rácsok javaslata és eredmények ábrázolása. A jegyzetfüzet minden javaslatot a kimenete mellett tárol, így a munka auditálható marad.

Foglald össze ezt a bejegyzést a következőképpen: