Как настроить jupiter notebook для python 3

Установка Jupyter Notebook для Python 3

Jupyter Notebook предлагает командную оболочку для интерактивных вычислений. Приложение Jupyter Notebook может взаимодействовать со многими языками программирования (Python, Julia, R, Haskell и Ruby) и часто используется для работы с данными, статистического моделирования и машинного обучения.

Jupyter позволяет создавать документы, объединяющие код и текст (абзацы, уравнения, цифры, ссылки и т.д.), которые помогают в представлении воспроизводимых исследований.

Данное руководство поможет установить Jupyter Notebook локально или на виртуальный сервер Ubuntu 16.04, а также ознакомит вас с основами работы данного приложения. В результате вы сможете запустить код Python 3 с помощью Jupyter Notebook на локальной машине или удалённом сервере.

Требования

• Среда разработки Python 3 на локальной машине (инструкции по настройке локальной среды ищите здесь) или удалённом сервере Ubuntu 16.04.
• Пользователь с доступом sudo; все команды данного руководства нужно запускать в сессии этого пользователя. Больше информации вы найдёте здесь.

1: Установка Jupyter Notebook

Jupyter Notebook можно установить с помощью пакетного менеджера pip.

Разверните среду разработки Python 3, в которую вы хотите установить Jupyter Notebook (в данном руководстве среда условно называется my_env).

Затем нужно обновить pip:

pip install —upgrade pip

Чтобы установить Jupyter Notebook, запустите:

pip install jupyter

Приложение Jupyter Notebook установлено и готово к работе.

2: Подключение к серверу через SSH-туннель (опционально)

Если вы установили Jupyter Notebook на удалённый сервер, вам нужно подключиться к веб-интерфейсу с помощью SSH-туннеля. Jupyter Notebook использует конкретный порт (:8888, :8889), а SSH-туннель позволит защитить данные, передаваемые на этот порт сервера.

SSH-туннелирование в Mac или Linux

Если вы работаете с системами Mac или Linux, вы можете создать SSH-туннель, выполнив следующую команду SSH в новом локальном окне терминала:

ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

Команда ssh создает SSH-подключение, а флаг –L перенаправляет данный порт локального (клиентского) хоста на хост и порт на удаленной (серверной) стороне. То есть всё, что работает на этом порте на серверной стороне, будет передаваться на тот же порт на локальной машине.

Примечание: При необходимости укажите другой номер порта вместо 8888. Вместо server_username укажите имя текущего пользователя (например, 8host), а вместо your_server_ip – IP-адрес сервера. Например:

ssh -L 8888:localhost:8888 8host@203.0.113.0

Если команда не вернула ошибок, вернитесь в среду разработки и запустите Jupyter Notebook:

В выводе команды вы найдёте URL. Откройте в браузере на локальной машине ссылку:

По запросу предоставьте токен.

SSH-туннелирование в Windows и Putty

Если вы используете Windows, вы можете создать SSH-туннель с помощью Putty.

В поле Host Name (or IP address) укажите IP-адрес сервера, в Port укажите порт 22, в поле Saved Session укажите сессию удалённого сервера. В Connection type выберите SSH и нажмите Tunnels. Введите номер локального порта для доступа к Jupyter (выберите 8000 или выше, чтобы избежать конфликтов с другими приложениями). Укажите направление localhost:8888, где :8888 – номер порта, который использует Jupyter Notebook.

Нажмите Add, после чего порты появятся в списке Forwarded ports.

Нажмите Open, чтобы подключиться к серверу по SSH и создать туннель между указанными портами.

Откройте в браузере ссылку http://localhost:8000 (если вы указали другой номер порта, откорректируйте его), чтобы подключиться к Jupyter Notebook.

По запросу предоставьте токен.

3: Запуск Jupyter Notebook

Теперь можно запустить приложение Jupyter Notebook в терминале.

В терминале появится лог Jupyter Notebook. Как правило, при первом запуске Jupyter Notebook использует порт 8888. Чтобы узнать, какой порт использует приложение, ознакомьтесь с выводом предыдущей команды:

[I NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/8host
[I NotebookApp] 0 active kernels
[I NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at: http://localhost:8888/
[I NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).
.

Если вы работаете с Jupyter Notebook на локальной машине, веб-приложение Jupyter Notebook откроется в браузере по умолчанию. Если этого не произошло (или вы случайно закрыли окно), найдите в логе URL или откройте localhost:8888, чтобы подключиться.

Чтобы остановить приложение Jupyter Notebook, нажмите CTRL+C, затем Y и Enter для подтверждения.

Вы получите следующий вывод:

[C 12:32:23.792 NotebookApp] Shutdown confirmed
[I 12:32:23.794 NotebookApp] Shutting down kernels

Приложение Jupyter Notebook остановлено.

4: Использование Jupyter Notebook

Данный раздел охватывает основы работы с Jupyter Notebook.

Примечание: Если вы ещё не запустили приложение, сделайте это с помощью команды:

Вы должны подключиться к приложению Jupyter Notebook в браузере.

Jupyter Notebook – очень производительное приложение с большим количеством полезных функций.

Чтобы создать документ, выберите в выпадающем меню справа New → Python 3 в правом верхнем выпадающем меню.

Это откроет новый документ. Теперь можно запустить код Python в ячейке или настроить markdown. Настройте первую ячейку для поддержки markdown; для этого нажмите Cell → Cell Type → Markdown в верхнем меню. Теперь можно использовать Markdown для создания записей и даже добавлять уравнения, написанные в LaTeX, помещая их между символами $$. Для примера введите следующую команду в ячейку после настройки markdown:

# Simple Equation
Let us now implement the following equation:
$$ y = x^2$$
where $x = 2$

Чтобы превратить Markdown в форматированный текст, нажмите клавиши Ctrl + Enter, и вы получите:

Simple Equation
Let us now implement the following equation in Pyton:
y=x 2
and print the result where x = 2

Вы можете использовать ячейки markdown для записей и создания кода. Попробуйте решить простое уравнение и получить результат на экране. Кликните по верхней ячейке, нажмите Alt+Enter, чтобы добавить новую ячейку ниже, и введите в неё следующий код:

x = 2
y = x**2
print(y)

Чтобы запустить код, нажмите Ctrl+Enter. Вы получите такой результат:

Simple Equation
Let us now implement the following equation in Pyton:
y=x 2
and print the result where x = 2
In [2]: x = 2
y = x*x
print (y)
4

Заключение

Теперь вы можете использовать Jupyter, чтобы писать воспроизводимый код Python и заметки в markdown. Чтобы получить быструю справку по Jupyter Notebook, выберите Help → User Interface Tour в верхнем меню навигации.

Источник

Установка Jupyter Notebook для Python 3 в Ubuntu 18.04

Открытое веб-приложение Jupyter Notebook предоставляет командную оболочку для интерактивных вычислений, визуализации и т.п. Этот инструмент совместим с несколькими языками, включая Python, Julia, R, Haskell и Ruby. Он часто используется для работы с данными, статистического моделирования и машинного обучения.

В этом мануале вы узнаете, как установить и настроить Jupyter Notebook на сервере Ubuntu 18.04, а также научитесь работать с документами (notebook). Notebook – это документы приложения Jupyter Notebook, которые могут содержать как компьютерный код, так и элементы форматированного текста (абзацы, уравнения, рисунки, ссылки и тд.), что помогает описывать и распространять исследования.

В результате вы сможете запустить код Python 3 с помощью Jupyter Notebook на удаленном сервере.

Требования

Для работы вам понадобится свежий сервер Ubuntu 18.04 с пользователем sudo и настроенным брандмауэром. Начальная настройка сервера описана здесь.

1: Установка Python

Для начала нужно установить зависимости виртуальной среды Python из репозиториев Ubuntu. Ubuntu 18.04 поставляется с предустановленным Python 3.6. Немого позже мы установим другие пакеты с помощью менеджера пакетов pip.

Обновите индекс локальных пакетов:

sudo apt update

Установите pip и заголовки Python:

sudo apt install python3-pip python3-dev

Теперь можно настроить виртуальную среду Python, в которой будет установлено приложение Jupyter.

2: Создание виртуальной среды для Jupyter

Виртуальная среда обеспечивает изолированное пространство для проектов Python, благодаря чему все проекты могут иметь индивидуальный набор зависимостей и использовать разные версии одной программы, что при этом никак не повлияет на работу системы.

Установив зависимости, можно создать такую среду.

Для начала нужно получить команду virtualenv. Это можно сделать с помощью pip. Обновите pip и установите нужный пакет:

sudo -H pip3 install —upgrade pip
sudo -H pip3 install virtualenv

Флаг -H устанавливает в переменной среды home домашний каталог целевого пользователя.

После установки virtualenv можно начать работу над средой. Создайте отдельный каталог для файлов проекта и перейдите в него. Здесь мы назовем его условно my_project_dir, а вам лучше выбрать какое-то описательное название.

В этом каталоге создайте виртуальную среду Python. Для примера она называется здесь my_project_env.

Эта команда создаст каталог my_project_env в вашем каталоге my_project_dir. Внутри будет установлена локальная версия Python и pip. Их можно использовать для установки и настройки изолированной среды Python для Jupyter.

Перед установкой Jupyter нужно активировать виртуальную среду. Вы можете сделать это, набрав:

Ваша командная строка должна измениться – она отразит, что вы сейчас работаете в виртуальной среде Python. Она будет выглядеть примерно так:

Теперь вы готовы установить Jupyter в эту виртуальную среду.

3: Установка Jupyter

Активировав среду, вы можете установить Jupyter с помощью локальной версии pip.

pip install jupyter

Примечание: В виртуальной среде (когда командная строка начинается с (my_project_env)) используйте команду pip вместо pip3, даже если работаете с Python 3. Копия инструмента в виртуальной среде всегда называется pip, независимо от версии Python.

Итак, вы успешно установили все программное обеспечение, необходимое для запуска Jupyter. Теперь можно запустить его.

4: Запуск Jupyter Notebook

Теперь у вас есть все необходимое для запуска Jupyter Notebook. Чтобы запустить приложение, выполните следующую команду:

В терминале появится лог действий Jupyter Notebook. Документы Jupyter Notebook запускаются на определенном порте. Первый запущенный документ обычно использует порт 8888. Чтобы уточнить номер порта, на котором работает Jupyter Notebook, обратитесь к выводу команды, использованной для его запуска:

[I 21:23:21.198 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to /run/user/1001/jupyter/notebook_cookie_secret
[I 21:23:21.361 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/8host/my_project_dir
[I 21:23:21.361 NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at:
[I 21:23:21.361 NotebookApp] http://localhost:8888/?token=1fefa6ab49a498a3f37c959404f7baf16b9a2eda3eaa6d72
[I 21:23:21.361 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).
[W 21:23:21.361 NotebookApp] No web browser found: could not locate runnable browser.
[C 21:23:21.361 NotebookApp] Copy/paste this URL into your browser when you connect for the first time,
to login with a token:
http://localhost:8888/?token=1fefa6ab49a498a3f37c959404f7baf16b9a2eda3eaa6d72

Если вы используете Jupyter Notebook на локальном компьютере (а не на удаленном сервере), вы можете просто перейти к отображаемому URL-адресу и подключиться к Jupyter Notebook. Если вы используете Jupyter Notebook на удаленном сервере, вам необходимо подключиться к серверу через SSH-туннелирование, как описано в следующем разделе.

На этом этапе вы можете оставить SSH-соединение открытым и Jupyter Notebook включенным, либо же выйти из приложения и перезапустить его после настройки SSH-туннелирования. Проще, конечно, остановить процесс Jupyter Notebook. Мы запустим его снова позже, когда будет готов туннель SSH. Чтобы остановить процесс Jupyter Notebook, нажмите CTRL+C, введите Y и нажмите Enter для подтверждения. На экране появится следующее:

[C 21:28:28.512 NotebookApp] Shutdown confirmed
[I 21:28:28.512 NotebookApp] Shutting down 0 kernels

5: Подключение к серверу по SSH-туннелю

В этом разделе вы узнаете, как подключиться к веб-интерфейсу Jupyter Notebook с помощью SSH-туннелирования. Поскольку каждый документ Jupyter Notebook будет работать по отдельному порту на сервере (например: 8888,: 8889 и т. д.), туннели SSH позволят безопасно подключаться к нужному порту.

В следующих двух подразделах рассказано, как создать SSH-туннель на Mac или Linux и в Windows. Пожалуйста, выполните подраздел, подходящий для вашего локального компьютера.

SSH-туннелирование на Mac или Linux

Если вы используете Mac или Linux, создание туннеля SSH аналогично процедуре входа по SSH на удаленный сервер. Только при этом в команде ssh будут дополнительные параметры.

Туннелирование SSH можно выполнить с помощью следующей команды SSH в новом окне терминала локальной машины:

ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

Команда ssh открывает соединение SSH, а флаг -L указывает, что данный порт на локальном (клиентском) хосте должен быть перенаправлен на данный хост и порт на удаленной стороне (сервере). Это означает, что все, что работает по порту 8888 на сервере (в команде этот порт указывается после localhost), будет отображаться по порту 8888 на вашем локальном компьютере (этот порт идет перед localhost).

При желании измените порт 8888 на любой другой, если он уже используется другим процессом.

server_username – это имя вашего пользователя (например, 8host) на сервере, а your_server_ip – это IP-адрес сервера.

Например, если имя пользователя – 8host, а адрес – 203.0.113.0, то команда будет выглядеть так:

ssh -L 8888:localhost:8888 8host@203.0.113.0

Если после выполнения команды ssh -L не появляется никаких ошибок, вы можете перейти в виртуальную среду разработки и запустить Jupyter Notebook:

Вы получите вывод с URL. В браузере на локальном компьютере откройте веб-интерфейс Jupyter Notebook по URL-адресу, который начинается с http://localhost:8888. Убедитесь, что номер токена включен, или введите токен при запросе по адресу http://localhost:8888.

SSH-туннелирование в Windows через Putty

В системе Windows SSH-туннель можно создать с помощью Putty.

Сначала введите URL или IP-адрес сервера в поле Host Name (or IP address).

Затем нажмите кнопку SSH в нижней части левой панели, чтобы развернуть меню, и нажмите Tunnels. Введите номер локального порта, который будет использоваться для доступа к Jupyter на локальном компьютере. Выберите порт 8000 и выше, чтобы не занимать порты, используемые другими сервисами, и установите назначение localhost:8888 (где 8888 – это номер порта, на котором работает Jupyter Notebook).

Теперь нажмите кнопку Add, после чего порты должны появиться в списке Forwarded ports.

Затем нажмите кнопку Open, чтобы подключиться к серверу через SSH и туннелировать нужные порты. Перейдите по адресу http://localhost:8000 (укажите порт, который вы выбрали) в браузере, чтобы подключиться к Jupyter Notebook на сервере. Убедитесь, что номер токена включен, или введите токен при запросе по адресу http://localhost:8888.

6: Работа с Jupyter Notebook

В этом разделе мы рассмотрим основы использования Jupyter Notebook. Если в данный момент экземпляр Jupyter Notebook остановлен, запустите его с помощью команды jupyter notebook.

Теперь вы должны быть подключены к нему с помощью веб-браузера. Jupyter Notebook очень мощный и имеет много функций. В этом разделе описаны некоторые основные функции, которые помогут вам начать работу. Jupyter Notebook показывает все файлы и папки в каталоге, из которого он запускается, поэтому при работе над проектом очень важно запускать его из каталога проекта.

Чтобы создать новый документ, выберите New > Python 3 в правом верхнем выпадающем меню.

Это откроет новый документ. Теперь вы можете запустить код Python в ячейке или изменить ячейку на markdown. Например, чтобы первая ячейка принимала Markdown, кликните Cell > Cell Type > Markdown в верхней панели навигации. Теперь можно делать записи, используя Markdown, и даже включать уравнения, написанные в LaTeX, помещая их между символами $$. Например, в ячейку с поддержкой Markdown введите следующее:

# First Equation
Let us now implement the following equation:
$$ y = x^2$$
where $x = 2$

Чтобы превратить Markdown в форматированный текст, нажмите сочетание клавиш Ctrl + Enter.

Вы можете использовать ячейки markdown, чтобы делать заметки и документировать свой код. Давайте выполним это простое уравнение и выведем результат на экран. Кликните на верхнюю ячейку, затем нажмите Alt + Enter, чтобы добавить ячейку под ней. Введите следующий код в новой ячейке.

x = 2
y = x**2
print(y)

Чтобы запустить код, нажмите Ctrl + Enter. На экране появится результат.

Теперь вы можете импортировать модули и использовать документы, как и в любой другой среде разработки Python!

Заключение

Поздравляем! Теперь вы можете писать воспроизводимый код Python и создавать заметки в Markdown с помощью Jupyter Notebook. Быстрый обзор Jupyter Notebook можно получить прямо из интерфейса, для этого выберите Help > User Interface Tour в верхнем меню навигации.

Источник