Jupyter Tutorial pentru notebook: Cum se instalează și se utilizează Jupyter?

⚡ Rezumat inteligent

Jupyter Notebook este o aplicație web open-source care combină cod live, ecuații, vizualizări și text narativ într-un document partajabil și rulează la fel de bine pe un laptop sau pe un server AWS.

  • 🔘 Idee de bază: Code Celulele, celulele Markdown și rezultatul acestora se află într-un singur fișier .ipynb.
  • ☑️ Modelul nucleului: Fiecare notebook se leagă de un kernel, procesul care execută fiecare celulă.
  • ✅ Început local: Comanda jupyter notebook deschide tabloul de bord, unde sunt afișate opțiunile Nou și Python 3 creați un caiet.
  • 🧪 Execută și editează: Verde înseamnă modul de editare, albastru înseamnă modul de comandă, Alt+Enter rulează o celulă și adaugă una.
  • 🛠️ Calea norului: O pereche de chei EC2, un grup de securitate pe portul 8888 și o imagine Docker îl mută în AWS.
  • 🔒 Stai in siguranta: Închidere și Oprire eliberează kernelul; opreșteping instanța încheie facturarea AWS.

Jupyter Instalarea și utilizarea notebook-ului

Ce Este Jupyter Caiet?

Jupyter Blocnotes este o aplicație web open-source pentru scrierea și partajarea de coduri live, ecuații, vizualizări cu elemente de text îmbogățit. Oferă o modalitate convenabilă de a scrie paragrafe, ecuații, titluri, link-uri și figuri pentru a rula analiza datelor. De asemenea, este util pentru a partaja algoritmi interactivi cu publicul dvs. pentru a preda sau a demonstra scopul.

Introducere în Jupyter Aplicație pentru Notebook

Jupyter Aplicația Notebook este interfața în care vă puteți scrie scripturile și codurile prin intermediul browserului web. Aplicația poate fi utilizată local, ceea ce înseamnă că nu aveți nevoie de acces la internet sau de un server la distanță.

Jupyter Interfața aplicației Notebook care rulează într-un browser web

Fiecare calcul se face printr-un nucleu. Un nou nucleu este creat de fiecare dată când lansați un Jupyter Caiet.

Instalările curente sunt livrate Notebook 7, construit pe Jupyterlaborator jupyter notebook încă funcționează și ambele se citesc la fel .ipynb fișier.

Cum să utilizați Jupyter Blocnotes

În sesiunea de mai jos, veți învăța cum să utilizați Jupyter Caiet. Veți scrie o linie simplă de cod pentru a vă familiariza cu mediul Jupyter.

Pas 1) Adaugi un folder în directorul de lucru care va conține toate caietele pe care le vei crea în timpul tutorialelor despre TensorFlow.

If Jupyter lipsește, fugi pip install notebook în primul rând, ca Ghid de instalare TensorFlow o face. Apoi deschideți Terminalul și scrieți

mkdir jupyter_tf
jupyter notebook

Code Explicație

  • mkdir jupyter_tf: Creează un folder numit jupyter_tf
  • jupyter notebook: Deschide Jupyter web-app

Ieșirea terminalului după rularea comenzilor mkdir jupyter_tf și jupyter notebook

Pas 2) Puteți vedea noul folder în interiorul mediului. Faceți clic pe folderul jupyter_tf.

Jupyter tabloul de bord care afișează noul folder jupyter_tf

Pas 3) În acest dosar, vei crea primul tău caiet. Faceți clic pe butonul Nou și Python 3.

Jupyter Meniu nou cu Python 3 opțiuni de nucleu

Pas 4) Ești în interiorul Jupyter mediu. Până acum, caietul dvs. se numește Untitled.ipynb. Acesta este numele implicit dat de Jupyter. Să-l redenumim făcând clic pe Fișier și Redenumiți

Jupyter Meniul Fișier cu comanda Redenumire evidențiată

Îl puteți redenumi Introduction_jupyter

Redenumiți caseta de dialog Notebook cu numele Introduction_jupyter

În interiorul Jupyter În interfața Notebook, scrii cod, adnotări sau text în interiorul celulelor.

Gol Jupyter celulă de caiet gata pentru cod sau text

În interiorul unei celule, puteți scrie o singură linie de cod.

Jupyter celulă care conține o singură linie de cod

sau mai multe linii. Jupyter citește codul pe rând.

Jupyter celulă care conține mai multe linii de cod

De exemplu, dacă scrieți următorul cod în interiorul unei celule.

Exemplu de cod tastat în interiorul unui Jupyter celulă de cod

Va produce această ieșire.

Rezultatul afișat sub executat Jupyter celulă

Pas 5) Ești gata să scrii prima linie de cod. Poți observa că celula are două culori. Culoarea verde înseamnă că te afli în modul de editare.

Marginea verde a celulei indică Jupyter mod de editare

Culoarea albastră, totuși, indică faptul că vă aflați modul de executare.

Marginea albastră a celulei indică Jupyter modul de comandă

Prima linie de cod va fi afișată Guru99!. În interiorul celulei, poți scrie

print("Guru99!")

Există două moduri de a rula un cod Jupyter:

  • Faceți clic și Executați
  • Comenzi rapide de la tastatură

Pentru a rula codul, puteți face clic pe Celulă și apoi Rulați celule și selectați mai jos

Jupyter Meniu Celulă cu Executare celule și Selectare mai jos

Puteți vedea că codul este tipărit sub celulă și o celulă nouă a apărut imediat după ieșire.

GuruRezultatul 99 este afișat sub celulă, cu o nouă celulă goală adăugată.

O modalitate mai rapidă de a rula un cod este să utilizați Comenzi rapide de la tastatură. Pentru a accesa comenzile rapide de la tastatură, accesați Ajutor și Comenzi rapide de la tastatură

Jupyter Meniu de ajutor cu intrarea Comenzi rapide de la tastatură

Mai jos lista comenzilor rapide pentru o tastatură MacOS. Puteți edita comenzile rapide în editor.

Jupyter listă de comenzi rapide de la tastatură pentru macOS

Următoarele sunt scurtături pentru Windows

Jupyter listă de comenzi rapide de la tastatură pentru Windows

Scrieți această linie

print("Hello world!")

și încercați comanda rapidă de la tastatură. Alt+Enter execută celula și inserează o nouă celulă goală dedesubt.

Rezultatul „Salut, lume” produs cu comanda rapidă Alt+Enter

Pas 6) Este timpul să închideți Notebook-ul. Mergi la Fișier și faceți clic pe Închideți și opriți

Jupyter Meniul Fișier cu comenzile Închidere și Oprire

notițe: Jupyter salvează automat caietul cu punct de control. Dacă aveți următorul mesaj:

Jupyter avertizare că blocnotesul are modificări nesalvate

Inseamna Jupyter nu a salvat fișierul de la ultimul punct de control. Puteți salva manual blocnotesul

Salvarea manuală a unui Jupyter punct de control pentru caiet

Veți fi redirecționat către panoul principal. Puteți vedea ca blocnotesul dvs. a fost salvat acum un minut. Vă puteți deconecta în siguranță.

Jupyter panoul principal care listează caietul salvat

Instalare Jupyter Notebook cu AWS

Când un set de date depășește memoria locală, mutați blocnotesul pe un server cloud. Mai jos este un proces pas cu pas pentru instalare și rulare. Jupyter Blocnotes activat AWS:

Dacă nu aveți un cont la AWS, creați un cont gratuit aici.

Vom proceda după cum urmează

Partea 1: Configurați o pereche de chei

Pas 1) Accesează Servicii si gaseste EC2

Meniul Servicii AWS cu intrarea EC2 selectată

Pas 2) În panou și faceți clic pe Perechi de chei

Panoul de navigare din stânga EC2 cu Perechi de chei selectate

Pas 3) Faceți clic pe Creare pereche de chei

Butonul EC2 Creare pereche de chei

  1. Îi poți numi cheia Docker
  2. Faceți clic pe Creați

Caseta de dialog Creare pereche de chei cu numele cheie Docker

Se descarcă un fișier numit Docker_key.pem.

Descărcarea din browser a fișierului cu cheie privată Docker_key.pem

Pas 4) Copiați și inserați-l în cheia folderului. Vom avea nevoie de el în curând.

Numai pentru utilizatorii de Mac OS

Acest pas se aplică numai utilizatorilor de Mac OS. Windows iar utilizatorii de Linux pot trece direct la Partea a 2-a.

Trebuie să setați un director de lucru care va conține cheia fișierului

În primul rând, creați un folder numit cheie. Pentru noi, se află în folderul principal Docker. Apoi, setați această cale ca director de lucru

mkdir Docker/key
cd Docker/key

Crearea terminalului și introducerea directorului de lucru Docker/key

Partea 2: Configurați un grup de securitate

Pas 1) Trebuie să configurați un grup de securitate. Îl poți accesa cu panoul

Panoul de navigare EC2 cu Grupurile de securitate selectate

Pas 2) Faceți clic pe Creare grup de securitate

Butonul EC2 Creare grup de securitate

Pas 3) În ecranul următor

  1. Introduceți numele grupului de securitate „jupyter_docker” și descrierea Grup de securitate pentru Docker.
  2. Adăugați cele patru reguli de intrare enumerate mai jos:
    • ssh: interval de porturi 22, sursă oriunde
    • http: interval de porturi 80, sursă oriunde
    • https: interval de porturi 443, sursă oriunde
    • TCP personalizat: interval de porturi 8888, sursă oriunde
  3. Faceți clic pe Creați.

Grup de securitate jupyter_docker cu reguli SSH, HTTP, HTTPS și TCP 8888

Pas 4) Grupul de securitate nou creat va fi listat

Lista EC2 care afișează grupul de securitate jupyter_docker nou creat

Partea 3: Lansați instanța

În sfârșit, sunteți gata să creați instanța

Panoul de navigare EC2 cu Instanțele selectate

Pas 1) Faceți clic pe Lansare instanță

Butonul de lansare a instanței EC2

Serverul implicit este suficient. Alegeți Amazon AMI Linux. Capturile de ecran arată imaginea 2018.03.0; ofertă actuală pentru console Amazon Linux 2023, deci potriviți etichetele, nu pixelii.

AMI înseamnă Amazon Imaginea mașinii. Conține informațiile necesare pentru a porni o instanță care rulează pe un server virtual în cloud.

Amazon Ecranul de selecție AMI Linux din expertul de lansare

Rețineți că AWS are un server dedicat învățării profunde, cum ar fi:

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

Toate vin cu binare recente de framework-uri de deep learning preinstalate în medii virtuale separate:

Fiecare imagine este complet configurată cu NVIDIA CUDA, cuDNN și NCCL, precum și cu Intel MKL-DNN.

Pas 2) Alege t2.microEste un server gratuit. AWS oferă gratuit această mașină virtuală echipată cu 1 vCPU și 1 GB de memorie. Acest server oferă un compromis bun între calcul, memorie și performanța rețelei. Este potrivit pentru sarcini de lucru mici și medii.

Ecran de tip instanță cu t2.micro ales

Pas 3) Păstrați setările implicite în ecranul următor și faceți clic pe Următorul: Adăugați spațiu de stocare

Ecranul de configurare a instanței a rămas la valorile implicite

Pas 4) Măriți spațiul de stocare la 10 GB și faceți clic pe Următorul

Ecran de stocare cu volumul root mărit la 10 GB

Pas 5) Păstrați setările implicite și faceți clic pe Următorul: Configurați grupul de securitate

Ecranul de etichete a rămas la valorile implicite

Pas 6) Alegeți grupul de securitate creat anterior, adică jupyter_docker

Ecranul grupului de securitate cu jupyter_docker selectat

Pas 7) Revvedeți setările și faceți clic pe butonul de lansare

RevVizualizare ecran înainte de lansarea instanței EC2

Pas 8) Ultimul pas este să legați perechea de chei la instanță.

Dialog de selectare a perechii de chei care leagă cheia Docker de instanță

Pas 9) Instanța se va lansa

Pagina de stare a lansării care confirmă pornirea instanței

Pas 10) Mai jos este un rezumat al instanțelor utilizate în prezent. Rețineți adresa IP publică

Lista de instanțe EC2 care afișează adresa IP publică

Pas 11) Dați clic pe Conectați

Butonul EC2 Connect pentru instanța care rulează

Veți găsi detaliile conexiunii

Caseta de dialog Conectare care listează detaliile conexiunii SSH

Lansați instanța dvs. (utilizatori de Mac OS)

Mai întâi, direcționați directorul de lucru al terminalului către folderul care conține fișierul cu perechi de chei.

rulați codul

chmod 400 docker.pem

Deschideți conexiunea cu acest cod.

Există două comenzi. Uneori, prima se oprește. Jupyter deschizând caietul.

În acest caz, utilizați al doilea pentru a forța conexiunea Jupyter Notebook pe 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

Prima dată, vi se solicită să acceptați conexiunea

Solicitare terminal care solicită acceptarea amprentei gazdei SSH

Lansați instanța dvs. (Windows utilizatori)

Pas 1) Accesați acest site web pentru a descărca PuTTY și PuTTYgen PuTTY

Trebuie să descărcați

  • PuTTY: lansează instanța
  • PuTTYgen: convertiți fișierul pem în ppk

Pagina de descărcare PuTTY care listează PuTTY și PuTTYgen

Acum că ambele programe sunt instalate, trebuie să convertiți fișierul .pem în .ppk. PuTTY poate citi doar .ppk. Fișierul pem conține cheia unică creată de AWS.

Pas 2) Deschideți PuTTYgen și faceți clic pe Încărcare. Răsfoiți folderul în care se află fișierul .pem.

Răsfoirea casetei de dialog PuTTYgen Load pentru fișierul .pem

Pas 3) După ce ați încărcat fișierul, ar trebui să primiți o notificare care vă informează că cheia a fost importată cu succes. Faceți clic pe OK

Notificare PuTTYgen care confirmă importarea cheii

Pas 4) Apoi faceți clic pe Salvare cheie privată. Sunteți întrebat dacă doriți să salvați această cheie fără o expresie de acces. Faceți clic pe da.

Solicitare PuTTYgen pentru salvarea cheii private fără o parolă

Pas 5) Salvați cheia

Salvarea fișierului cheie privată .ppk convertit

Pas 6) Accesați AWS și copiați DNS-ul public

Consola AWS afișează numele DNS public al instanței

Deschideți PuTTY și inserați DNS-ul public în Numele de gazdă

Ecranul de sesiune PuTTY cu DNS-ul public în Nume gazdă

Pas 7)

  1. În panoul din stânga, deschideți SSH și deschideți Auth
  2. Răsfoiți cheia privată. Ar trebui să selectați .ppk
  3. Faceți clic pe Deschidere.

Ecranul de autentificare PuTTY SSH cu cheia privată .ppk selectată

Pas 8)

Când acest pas este finalizat, se va deschide o nouă fereastră. Faceți clic pe Da dacă vedeți această fereastră pop-up

Alertă de securitate PuTTY care acceptă cheia gazdă a serverului

Pas 9)

Trebuie să vă autentificați ca: ec2-user

Prompt de conectare PuTTY cu contul de utilizator ec2

Pas 10)

Sunteți conectat la Amazon Linux AMI.

Amazon Banner shell AMI Linux după o conectare reușită

Partea 4: Instalați Docker

Tutorial Docker acoperă vocabularul containerelor utilizat mai jos.

În timp ce sunteți conectat la server prin PuTTY sau Terminal, puteți instala Docher motor.

Executați următoarele coduri. Activat Amazon Linux 2023, utilizare dnf pentru yum și systemctl start docker pentru service docker start.

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

Lansați din nou conexiunea

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 Utilizatorii se reconectează la PuTTY exact așa cum este descris mai sus.

Partea 5: Instalare Jupyter

Pas 1) Creați Jupyter container dintr-o imagine predefinită:

## 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 Explicație

  • docker run: rulați imaginea
  • v: atașați un volum
  • ~/work:/home/jovyan/work: Volum
  • 8888:8888: port
  • jupyter/datascience-notebook: Imagine

Pentru alte imagini predefinite, răsfoiți Jupyter Depozit Docker StacksDin octombrie 2023, aceste imagini sunt disponibile pe Quay.io, așa că trageți de quay.io/jupyter/tensorflow-notebook or quay.io/jupyter/pyspark-notebook pentru PySpark; copiile Docker Hub sunt înghețate.

Lăsați containerul să scrie în locația montată work folder, astfel încât blocnotesurile să supraviețuiască unei reporniri:

sudo chown 1000 ~/work

Pas 2) Instalare tree astfel încât să puteți inspecta directorul de lucru:

sudo yum install -y tree

Ieșirea terminalului comenzii tree care arată directorul de lucru

Pas 3) Verificați recipientul și numele acestuia

Executați comenzile de mai jos în ordine:

  1. Enumerați containerele care rulează:
    docker ps
  2. Citiți jurnalul containerului pentru Jupyter URLAici, containerul se numește vigilant_easley:
    docker logs vigilant_easley
  3. copiaţi URL, cu jetonul său, din jurnal.

docker ps și jurnalele docker de ieșire cu Jupyter semn URL

Pas 4) În URL din jurnal, înlocuiți gazda (90a3c09282d6 sau 127.0.0.1) cu DNS-ul public al instanței dvs.:

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

Jupyter pagină de conectare servită de instanța EC2

Pas 5) Noul URL devine,

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

Pas 6) Copiați și lipiți URL în browserul dvs.

Jupyter deschide

Jupyter tabloul de bord deschis din container

Pas 7) Acum poți crea un nou caiet în interiorul tău work dosar.

Blocnotes nou creat în folderul de lucru montat

Partea 6: Închideți conexiunea

Închideți conexiunea în terminal

exit

Reveniți la AWS și opriți serverul.

Consola AWS utilizată pentru oprirea instanței EC2

Depanare

Dacă Docker nu funcționează, reconstruiți imaginea folosind

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

Întrebări frecvente

Notebook 7 deschide câte un document per filă și păstrează tabloul de bord clasic. JupyterLab adaugă un browser de fișiere, terminale și notebook-uri alăturate. Ambele au în comun aceleași kernel-uri și formatul .ipynb.

Python ajunge implicit prin IPython kernel. Nucleele comunitare adaugă R, Julia, Scala și alte zeci de alte programe. Instalați pachetul kernel, apoi selectați-l din meniul Nou.

Folosește meniul Kernel: Repornire șterge fiecare variabilă, Repornire și rulare totală redă blocnotesul curat, iar Schimbă mediul comutatoarelor kernel. Repornirea este cea mai rapidă soluție atunci când o celulă se blochează.

Magiile sunt euPython Comenzi rapide. Comenzile magice pentru linii încep cu % și acționează pe o singură linie, cum ar fi %timeit. Comenzile magice pentru celule încep cu %% pe prima linie, cum ar fi %%writefile. Rulați %lsmagic pentru a le lista.

Alegeți Fișier, apoi Salvare și Exportare Notebook Ca sau rulați jupyter nbconvert –to html notebook.ipynb într-un terminal. Exportul PDF necesită și un backend LaTeX sau WebPDF instalat.

Păstrați token-ul sau setați un hash pentru parolă, restricționați regula grupului de securitate portul 8888 la propria adresă IP, nu la Oriunde, și utilizați HTTPS sau un tunel SSH. Opriți instanța ulterior.

Da. Copilot funcționează în blocnotesuri deschise prin VS Code or JupyterExtensii de laborator, sugerând celule întregi dintr-un comentariu. Asistenții agenți refactorizează și celulele și explică traceback-uri, dar fiecare sugestie trebuie revizuită înainte de a fi executată.

Asistenții AI accelerează repetitivitatea analiza datelor lucru: profilarea unui cadru de date, schițarea caracteristicilor, sugerarea grilelor de hiperparametri și reprezentarea grafică a rezultatelor. Notebook-ul păstrează fiecare sugestie lângă rezultatul său, astfel încât lucrarea rămâne auditabilă.

Rezumați această postare cu: