Jupyter Handledning för bärbar dator: Hur man installerar och använder Jupyter?

⚡ Smart sammanfattning

Jupyter Notebook är en webbapplikation med öppen källkod som kombinerar livekod, ekvationer, visualiseringar och berättande text i ett delbart dokument, och den fungerar lika bra på en bärbar dator som en AWS-server.

  • 🔘 Kärnidé: Code celler, Markdown-celler och deras utdata finns i en .ipynb-fil.
  • ☑️ Kärnmodell: Varje anteckningsbok binder till en kärna, den process som kör varje cell.
  • ✅ Lokal start: Kommandot jupyter notebook öppnar instrumentpanelen, där Ny och Python 3 skapa en anteckningsbok.
  • 🧪 Kör och redigera: Grönt betyder redigeringsläge, blått betyder kommandoläge, Alt+Enter kör en cell och lägger till en.
  • 🛠️ Molnväg: Ett EC2-nyckelpar, en säkerhetsgrupp på port 8888 och en Docker-avbildning flyttar den till AWS.
  • 🔒 Var försiktig: Stäng och Stopp frigör kärnan; stoppaping Instansen avslutar AWS-fakturering.

Jupyter Installation och användning av bärbar dator

Vad är Jupyter anteckningsbok?

Jupyter Notebook är en webbapplikation med öppen källkod för att skriva och dela livekoder, ekvationer, visualiseringar med rika textelement. Det ger ett bekvämt sätt att skriva stycken, ekvationer, titlar, länkar och figurer för att köra dataanalys. Det är också användbart för att dela interaktiva algoritmer med din publik för undervisning eller demonstration.

Introduktion till Jupyter Notebook-app

Ocuco-landskapet Jupyter Notebook App är gränssnittet där du kan skriva dina skript och koder via din webbläsare. Appen kan användas lokalt, vilket innebär att du inte behöver tillgång till internet eller en fjärrserver.

Jupyter Notebook-appens gränssnitt som körs i en webbläsare

Varje beräkning görs via en kärna. En ny kärna skapas varje gång du startar en Jupyter Anteckningsbok.

Nuvarande installationer levereras Notebook 7, byggt på JupyterLabb. jupyter notebook fungerar fortfarande, och båda läser samma sak .ipynb fil.

Mindergy på kontoret Jupyter Notebook

I sessionen nedan får du lära dig hur du använder Jupyter Anteckningsbok. Du kommer att skriva en enkel kodrad för att bekanta dig med miljön Jupyter.

Steg 1) Du lägger till en mapp i arbetskatalogen som kommer att innehålla alla anteckningsböcker du skapar under handledningarna om TensorFlow.

If Jupyter saknas, spring pip install notebook först, som den TensorFlow installationsguide gör. Öppna sedan terminalen och skriv

mkdir jupyter_tf
jupyter notebook

Code Förklaring

  • mkdir jupyter_tf: Skapa en mapp med namnet jupyter_tf
  • jupyter anteckningsbok: Öppna Jupyter webb-app

Terminalutdata efter att ha kört mkdir jupyter_tf och jupyter notebook

Steg 2) Du kan se den nya mappen i miljön. Klicka på mappen jupyter_tf.

Jupyter instrumentpanel som visar den nya jupyter_tf-mappen

Steg 3) Inuti den här mappen kommer du att skapa din första anteckningsbok. Klicka på knappen Nytt och Python 3.

Jupyter Ny meny med Python 3 kärnalternativ

Steg 4) Du är inne i Jupyter miljö. Hittills heter din anteckningsbok Untitled.ipynb. Detta är standardnamnet som ges av Jupyter. Låt oss byta namn på den genom att klicka på Fil och Byt namn

Jupyter Arkiv-menyn med kommandot Byt namn markerat

Du kan döpa om den till Introduction_jupyter

Byt namn på dialogrutan Anteckningsbok med namnet Introduction_jupyter

Inuti Jupyter Notebook-gränssnitt, du skriver kod, anteckningar eller text inuti celler.

Tom Jupyter anteckningsblockscell redo för kod eller text

Inuti en cell kan du skriva en enda rad kod.

Jupyter cell som innehåller en enda rad kod

eller flera rader. Jupyter läser koden en rad efter en annan.

Jupyter cell som innehåller flera rader kod

Till exempel, om du skriver följande kod inuti en cell.

Exempelkod inskriven inuti en Jupyter kodcell

Det kommer att producera denna produktion.

Utdata skrivs ut under den exekverade Jupyter cellen

Steg 5) Du är redo att skriva din första kodrad. Du kan se att cellen har två färger. Den gröna färgen betyder att du är i redigeringsläge.

Grön cellkant som indikerar Jupyter redigeringsläge

Den blå färgen indikerar dock att du är med exekveringsläge.

Blå cellkant som indikerar Jupyter kommandoläge

Din första kodrad kommer att skrivas ut Guru99!. Inuti cellen kan du skriva

print("Guru99!")

Det finns två sätt att köra en kod i Jupyter:

  • Klicka och kör
  • Kortkommandon

För att köra koden kan du klicka på Cell och då Kör celler och välj nedan

Jupyter Cellmeny med Kör celler och Välj nedan

Du kan se att koden är utskriven under cellen och en ny cell har dykt upp direkt efter utdata.

Guru99 utdata skrivs ut under cellen med en ny tom cell tillagd

Ett snabbare sätt att köra en kod är att använda Kortkommandon. För att komma åt kortkommandon, gå till Hjälp och Kortkommandon

Jupyter Hjälpmeny med kortkommandon

Nedan listan med genvägar för ett MacOS-tangentbord. Du kan redigera genvägarna i editorn.

Jupyter lista över kortkommandon för macOS

Följande är genvägar till Windows

Jupyter lista över kortkommandon för Windows

Skriv den här raden

print("Hello world!")

och prova kortkommandot. Alt+Enter kör cellen och infogar en ny tom cell nedanför.

Hej världen-utdata skapad med kortkommandot Alt+Enter

Steg 6) Det är dags att stänga anteckningsboken. Gå till Fil och klicka på Stäng och stanna

Jupyter Arkiv-menyn med kommandot Stäng och stoppa

Anmärkningar: Jupyter sparar automatiskt anteckningsboken med kontrollpunkt. Om du har följande meddelande:

Jupyter varning om att anteckningsboken har osparade ändringar

Det betyder Jupyter har inte sparat filen sedan den senaste kontrollpunkten. Du kan spara anteckningsboken manuellt

Spara manuellt en Jupyter kontrollpunkt för bärbara datorer

Du kommer att omdirigeras till huvudpanelen. Du kan se att din anteckningsbok har sparats för en minut sedan. Du kan logga ut tryggt.

Jupyter huvudpanelen som visar den sparade anteckningsboken

installera Jupyter Notebook med AWS

När en datauppsättning växer för mycket lokalt minne, flytta anteckningsboken till en molnserver. Nedan följer en steg-för-steg-process för att installera och köra Jupyter Anteckningsbok på AWS:

Om du inte har ett konto hos AWS, skapa ett gratis konto här..

Vi kommer att fortsätta enligt följande

Del 1: Skapa ett nyckelpar

Steg 1) Gå till Tjänster och finna EC2

AWS Services-menyn med EC2-posten vald

Steg 2) I panelen och klicka på Nyckelpar

EC2 vänster navigeringspanel med nyckelpar valda

Steg 3) Klicka på Skapa nyckelpar

EC2-knapp för att skapa nyckelpar

  1. Du kan kalla det Docker-nyckel
  2. Klicka på Skapa

Dialogrutan Skapa nyckelpar med namnet Docker-nyckel

En fil med namnet Docker_key.pem laddas ner.

Nedladdning av den privata nyckelfilen Docker_key.pem via webbläsare

Steg 4) Kopiera och klistra in den i mappnyckeln. Vi kommer att behöva det snart.

Endast för Mac OS-användare

Det här steget gäller endast Mac OS-användare. Windows och Linux-användare kan hoppa vidare till del 2.

Du måste ange en arbetskatalog som ska innehålla filnyckeln

Först av allt, skapa en mapp med namnet nyckel. För oss ligger den inuti huvudmappen Docker. Sedan ställer du in den här sökvägen som din arbetskatalog

mkdir Docker/key
cd Docker/key

Terminal skapar och anger arbetskatalogen Docker/key

Del 2: Skapa en säkerhetsgrupp

Steg 1) Du måste konfigurera en säkerhetsgrupp. Du kan komma åt den med panelen

EC2-navigeringspanel med säkerhetsgrupper valda

Steg 2) Klicka på Skapa säkerhetsgrupp

EC2 Knappen Skapa säkerhetsgrupp

Steg 3) På nästa skärm

  1. Ange säkerhetsgruppens namn "jupyter_docker" och beskrivningen Säkerhetsgrupp för Docker.
  2. Lägg till de fyra inkommande reglerna nedan:
    • ssh: portområde 22, source Anywhere
    • http: portintervall 80, källa Anywhere
    • https: portintervall 443, källa Anywhere
    • Anpassad TCP: portintervall 8888, källa var som helst
  3. Klicka på Skapa.

Säkerhetsgruppen jupyter_docker med SSH-, HTTP-, HTTPS- och TCP 8888-regler

Steg 4) Den nyskapade säkerhetsgruppen kommer att listas

EC2-lista som visar den nyligen skapade säkerhetsgruppen jupyter_docker

Del 3: Starta instans

Du är äntligen redo att skapa instansen

EC2-navigeringspanel med valda instanser

Steg 1) Klicka på Starta instans

EC2 Starta instans-knappen

Standardservern räcker. Välj Amazon Linux AMI. Skärmdumpar visar bild 2018.03.0; nuvarande konsoler erbjuder Amazon Linux 2023, så matcha etiketter, inte pixlar.

AMI står för Amazon Maskinavbildning. Den innehåller den information som krävs för att starta en instans som körs på en virtuell server i molnet.

Amazon Linux AMI-valskärm i startguiden

Observera att AWS har en server dedikerad för djupinlärning som:

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

Alla levereras med nya binärfiler av djupinlärningsramverk förinstallerade i separata virtuella miljöer:

Varje avbildning är fullt konfigurerad med NVIDIA CUDA, cuDNN och NCCL samt Intel MKL-DNN.

Steg 2) Välja t2.microDet är en gratis server. AWS erbjuder gratis denna virtuella maskin utrustad med 1 vCPU och 1 GB minne. Denna server erbjuder en bra avvägning mellan beräkning, minne och nätverksprestanda. Den passar små och medelstora arbetsbelastningar.

Instanstypskärm med t2.micro vald

Steg 3) Behåll standardinställningarna på nästa skärm och klicka på Nästa: Lägg till lagring

Instanskonfigurationsskärmen lämnas med standardvärdena

Steg 4) Öka lagringsutrymmet till 10 GB och klicka på Nästa

Lagringsskärm med rotvolymen ökad till 10 GB

Steg 5) Behåll standardinställningarna och klicka på Nästa: Konfigurera säkerhetsgrupp

Taggskärmen lämnas med standardvärdena

Steg 6) Välj säkerhetsgruppen du skapade tidigare, dvs jupyter_docker

Skärm för säkerhetsgrupp med jupyter_docker vald

Steg 7) Revse dina inställningar och klicka på startknappen

Revvisningsskärmen innan EC2-instansen startas

Steg 8) Det sista steget är att länka nyckelparet till instansen.

Dialogruta för val av nyckelpar som länkar Docker-nyckeln till instansen

Steg 9) Instans kommer att starta

Startstatussida som bekräftar att instansen startar

Steg 10) Nedan följer en sammanfattning av de instanser som används för närvarande. Notera den publika IP-adressen.

EC2-instanslista som visar den offentliga IP-adressen

Steg 11) Klicka på Connect

EC2 Anslutningsknapp för den körande instansen

Du hittar anslutningsinformationen

Anslutningsdialogrutan som visar information om SSH-anslutningen

Starta din instans (Mac OS-användare)

Peka först terminalens arbetskatalog mot mappen som innehåller nyckelparsfilen.

kör koden

chmod 400 docker.pem

Öppna anslutningen med denna kod.

Det finns två kommandon. Ibland stannar det första. Jupyter öppnar anteckningsboken.

I det här fallet, använd den andra för att tvinga in anslutningen Jupyter Notebook på 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

Första gången uppmanas du att acceptera anslutningen

Terminalprompten ber om att acceptera SSH-värdfingeravtryck

Starta din instans (Windows användare)

Steg 1) Gå till den här webbplatsen för att ladda ner PuTTY och PuTTYgen PuTTY

Du måste ladda ner

  • PuTTY: starta instansen
  • PuTTYgen: konvertera pem-filen till ppk

PuTTY-nedladdningssida med en lista över PuTTY och PuTTYgen

Nu när båda programmen är installerade behöver du konvertera .pem-filen till .ppk. PuTTY kan bara läsa .ppk. Pem-filen innehåller den unika nyckeln som skapats av AWS.

Steg 2) Öppna PuTTYgen och klicka på Ladda. Bläddra i mappen där .pem-filen finns.

PuTTYgen Laddar dialogruta som söker efter .pem-filen

Steg 3) När du har laddat filen bör du få ett meddelande som informerar dig om att nyckeln har importerats. Klicka på OK

PuTTYgen-meddelande som bekräftar att nyckeln importerades

Steg 4) Klicka sedan på Spara privat nyckel. Du tillfrågas om du vill spara denna nyckel utan en lösenordsfras. Klicka på ja.

PuTTYgen-frågan om att spara den privata nyckeln utan lösenfras

Steg 5) Spara nyckeln

Spara den konverterade .ppk-filen med privat nyckel

Steg 6) Gå till AWS och kopiera den offentliga DNS

AWS-konsol som visar instansens publika DNS-namn

Öppna PuTTY och klistra in Public DNS i värdnamnet

PuTTY-sessionsskärmen med den publika DNS:en i värdnamnet

Steg 7)

  1. På den vänstra panelen, vik upp SSH och öppna Auth
  2. Bläddra i den privata nyckeln. Du bör välja .ppk
  3. Klicka på Öppna.

PuTTY SSH-autentiseringsskärm med den privata .ppk-nyckeln vald

Steg 8)

När detta steg är klart kommer ett nytt fönster att öppnas. Klicka på Ja om du ser detta popup-fönster

PuTTY-säkerhetsvarning accepterar servervärdnyckeln

Steg 9)

Du måste logga in som: ec2-user

PuTTY-inloggningsprompt med ec2-användarkontot

Steg 10)

Du är ansluten till Amazon Linux AMI.

Amazon Linux AMI-shellbanner efter en lyckad inloggning

Del 4: Installera Docker

Ocuco-landskapet Docker-handledning täcker containervokabulären som används nedan.

Medan du är ansluten till servern via PuTTY eller Terminal kan du installera Hamnarbetare motor.

Kör följande koder. På Amazon Linux 2023, använd dnf för yum och systemctl start docker för service docker start.

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

Starta anslutningen igen

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 användare återansluter till PuTTY exakt som beskrivits ovan.

Del 5: Installera Jupyter

Steg 1) Skapa Jupyter behållare från en förbyggd avbildning:

## 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 Förklaring

  • docker run: Kör bilden
  • v: anslut en volym
  • ~/work:/home/jovyan/work: Volym
  • 8888:8888: hamn
  • jupyter/datascience-notebook: Bild

För andra färdiga bilder, bläddra bland Jupyter Docker Stacks-arkivSedan oktober 2023 skickas dessa bilder på Quay.io, så dra quay.io/jupyter/tensorflow-notebook or quay.io/jupyter/pyspark-notebook för PySparkDocker Hub-kopiorna är frysta.

Låt containern skriva in i den monterade work mapp så att anteckningsböcker överlever en omstart:

sudo chown 1000 ~/work

Steg 2) installera tree så att du kan granska arbetskatalogen:

sudo yum install -y tree

Terminalutdata för trädkommandot som visar arbetskatalogen

Steg 3) Kontrollera behållaren och dess namn

Kör kommandona nedan i ordning:

  1. Lista de behållare som körs:
    docker ps
  2. Läs containerloggen för Jupyter URLHär heter behållaren vigilant_easley:
    docker logs vigilant_easley
  3. kopiera URL, med dess token, från loggen.

docker ps och docker-loggar utdata med Jupyter token URL

Steg 4) I URL Från loggen, ersätt värden (90a3c09282d6 eller 127.0.0.1) med din instans publika DNS:

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

Jupyter inloggningssidan som serveras från EC2-instansen

Steg 5) Den nya URL blir,

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

Steg 6) Kopiera och klistra in URL i din webbläsare.

Jupyter Öppnar

Jupyter instrumentpanelen öppnades från behållaren

Steg 7) Du kan nu skapa en ny anteckningsbok i din work mapp.

Ny anteckningsbok skapad inuti den monterade arbetsmappen

Del 6: Stäng anslutning

Stäng anslutningen i terminalen

exit

Gå tillbaka till AWS och stoppa servern.

AWS-konsolen som används för att stoppa EC2-instansen

Felsökning

Om Docker inte fungerar, återskapa avbildningen med hjälp av

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

Vanliga frågor

Notebook 7 öppnar ett dokument per flik och behåller den klassiska instrumentpanelen. JupyterLab lägger till en filhanterare, terminaler och anteckningsböcker sida vid sida. Båda delar samma kärnor och .ipynb-format.

Python anländer som standard via IPython kärna. Gemenskapskärnor lägger till R, Julia, Scala och dussintals fler. Installera kärnpaketet och välj det sedan från menyn Ny.

Använd Kärnmenyn: Starta om rensar alla variabler, Starta om och kör alla spelar upp anteckningsboken utan problem och Ändra kärna växlar miljö. Omstart är den snabbaste lösningen när en cell hänger sig.

Magi är jagPython genvägar. Linjemagi börjar med % och verkar på en rad, till exempel %timeit. Cellmagi börjar med %% på den första raden, till exempel %%writefile. Kör %lsmagic för att lista dem.

Välj Arkiv, sedan Spara och exportera anteckningsboken som, eller kör jupyter nbconvert –to html notebook.ipynb i en terminal. PDF-export kräver också en LaTeX- eller WebPDF-backend installerad.

Behåll token eller ange en lösenordshash, begränsa säkerhetsgruppsregeln för port 8888 till din egen IP-adress snarare än "var som helst" och använd HTTPS eller en SSH-tunnel. Stoppa instansen efteråt.

Ja. Copilot fungerar i anteckningsböcker som öppnas via VS Code or JupyterLabbtillägg, som föreslår hela celler från en kommentar. Agentassistenter omfaktorerar även celler och förklarar tracebacks, men alla förslag behöver granskas innan du kör dem.

AI-assistenter snabbar upp repetitiva dataanalys arbete: profilering av en dataframe, utkast av funktioner, förslag på hyperparameterrutnät och plottning av resultat. Anteckningsboken sparar varje förslag bredvid sin utdata, så arbetet förblir granskningsbart.

Sammanfatta detta inlägg med: