ابدأ مع Jupyter Notebook: برنامج تعليمي

إذا كنت عالم بيانات طموحًا يعمل مع Python أو R ، فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية استخدام Jupyter Notebook. إنه IDE مفتوح المصدر وقائم على الخادم لمعالجة البيانات ومشاركة التعليمات البرمجية الحية ، بالإضافة إلى إدارة سير عمل علم البيانات.

دعنا نلقي نظرة على كيفية تثبيت واستخدام Jupyter Notebook على جهازك المحلي.

كيفية تثبيت وتشغيل Jupyter Notebook مع Pip

عند تثبيت Jupyter Notebook في بيئة افتراضية عبر أمر تثبيت النقطة ، يمكنك تشغيله كحزمة أو وحدة مستقلة في مساحة افتراضية.

لاستخدام هذه الطريقة ، يجب أن يكون لديك Python مثبتًا على جهازك. بخلاف ذلك ، توجه إلى موقع الويب python.org لتنزيل أحدث إصدار من Python وتثبيته. ومع ذلك ، إذا كنت من مستخدمي Mac أو Linux ، فمن المحتمل أن يكون لديك Python مثبتًا بالفعل بشكل افتراضي.

إذا كنت من مستخدمي Windows ، فتأكد من إضافة Python إلى مسار Windows بعد تثبيته لجعله قابلاً للتنفيذ من سطر الأوامر.

بمجرد استيفاء الشروط المذكورة أعلاه ، افتح موجه الأوامر إلى الموقع الذي اخترته.

بعد ذلك ، قم بإنشاء وتنشيط بيئة Python الافتراضية إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل.

أثناء التواجد في تلك البيئة الافتراضية ، قم بتشغيل أمر تثبيت دفتر الملاحظات pip لتثبيت Jupyter Notebook.

بعد ذلك ، قم بتشغيل دفتر jupyter لبدء تشغيل خادم Jupyter Notebook في متصفحك الافتراضي.

كيفية تثبيت وتشغيل Jupyter Notebook مع Anaconda Distribution

Anaconda Distribution هو مدير IDE يتيح لك تثبيت Jupyter Notebook داخل بيئة افتراضية conda .

يمكنك أيضًا تجنب الإجراءات الفنية لسطر الأوامر عند استخدام توزيع Anaconda. يتيح لك إنشاء وتنشيط بيئتك الافتراضية وتثبيت Jupyter Notebook عبر Anaconda Navigator ببضع نقرات.

لاستخدام هذا الخيار ، يجب عليك تنزيل أحدث إصدار متوافق من توزيع Anaconda وتثبيته .

بمجرد تثبيت Anaconda على جهازك ، قم بتشغيل Anaconda Navigator. لتشغيله على Windows ، يمكنك فتح شريط بحث Windows والبحث عن Anaconda. ثم انقر فوق Anaconda Navigator في قائمة نتائج البحث لفتحه.

على الرغم من أن بيئة المسار الأساسي لـ Anaconda Navigator تحتوي على Jupyter Notebook مثبتة مسبقًا فيها ، فإنك تحتاج إلى تثبيت واحد جديد في كل مرة تنشئ فيها بيئة.

يمكنك إنشاء بيئة conda وتثبيت Jupyter Notebook فيها عبر CMD أو Anaconda Navigator.

لاستخدام خيار Anaconda Navigator ، في الشريط الجانبي للتطبيق ، انقر فوق البيئات .

بعد ذلك ، انظر إلى الزاوية السفلية اليسرى من التطبيق وانقر فوق إنشاء .

أدخل الاسم المفضل لبيئتك الافتراضية في حقل الاسم . ثم حدد اللغة التي اخترتها ثم انقر فوق إنشاء لجعل كوندا بيئة افتراضية.

بمجرد إنشاء بيئة بنجاح ، حددها وانتقل إلى الصفحة الرئيسية . في القائمة الرئيسية ، حدد موقع Jupyter Notebook وانقر على تثبيت لتثبيته في تلك البيئة.

انقر فوق "تشغيل " بمجرد اكتمال التثبيت.

اختياريًا ، بعد تثبيت Jupyter Notebook عبر Anaconda Navigator ، يمكنك فتح Terminal أو موجه الأوامر واستخدام أمر env_name لتنشيط بيئة conda الافتراضية التي أنشأتها للتو.

استبدل env_name اسم البيئة التي أنشأتها للتو عبر Anaconda Navigator. ومع ذلك ، لاستخدام هذه الطريقة على Windows ، تأكد من إضافة Anaconda إلى مسار Windows.

بدلاً من ذلك ، إذا كنت ترغب في تجنب خيار Anaconda Navigator تمامًا ، فيمكنك إنشاء بيئة conda وتثبيت دفتر Jupyter فيه عبر الجهاز فقط.

للقيام بذلك ، افتح Terminal وقم بتشغيل الأمر conda create --name env_name . إذا كنت من مستخدمي Windows ، فيمكنك استخدام conda.bat create --name env_name .

استخدم الأمر pip install notebook لتثبيت Jupyter Notebook في تلك البيئة. استبدل env_name بالاسم المفضل لديك.

بعد ذلك ، قم بتشغيل Jupyter Notebook عن طريق تشغيل أمر دفتر jupyter .

ذات صلة: أوامر Windows CMD يجب أن تعرفها

ملحوظة: يوصى بتشغيل Jupyter Notebook عبر سطر الأوامر. بهذه الطريقة ، يمكنك إنشاء مجلد منفصل لمشروعك وإنشاء بيئة افتراضية لموقع المجلد ، وكذلك تشغيل Jupyter Notebook إلى نفس الدليل.

كيفية استخدام دفتر Jupyter

الآن بعد أن قمت بتثبيت دفتر Jupyter. دعنا نلقي نظرة على بعض الطرق التي يمكنك من خلالها استخدامه.

ينقلك إطلاق Jupyter Notebook إلى صفحته الرئيسية ، حيث يمكنك إدارة ملفاتك.

ملحوظة: عادةً ، عندما تفتح Jupyter Notebook إلى دليل فارغ عبر CMD ، ترث الصفحة الرئيسية أيضًا هذا الدليل الفارغ. بخلاف ذلك ، تنعكس جميع الملفات الموجودة في الدليل الرئيسي على الصفحة الرئيسية لـ Jupyter Notebook.

كيفية استيراد ملف إلى Jupyter Notebook

قد ترغب في العمل مع ملف خارجي مثل مستند Excel. يمكنك استيراد ذلك إلى دليل Jupyter Notebook إذا لم يكن موجودًا بالفعل.

لاستيراد ملف إلى Jupyter Notebook ، انظر إلى الزاوية العلوية اليمنى من التطبيق وانقر فوق " تحميل" لتصفح جهاز الكمبيوتر الخاص بك بحثًا عن ملف.

بعد ذلك ، بمجرد تحميل الملف ، انقر فوق خيار التحميل الذي يظهر بجوار الملف لإضافته إلى دليل المجلد الأصلي.

العمل مع دفتر ملاحظات جديد

يقوم كل كمبيوتر دفتري تفتحه بتشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك على ملفات تحمل امتداد .ipynb . لفتح دفتر ملاحظات أو نواة ، انقر فوق جديد . ثم حدد Python 3 .

لحفظ دفتر الملاحظات الذي تم فتحه حديثًا باسم جديد ، انقر فوق ملف .

بعد ذلك ، حدد خيار حفظ باسم وامنح دفتر الملاحظات اسمًا مفضلًا.

كيفية اغلاق جهاز كمبيوتر محمول قيد التشغيل

لإغلاق دفتر ملاحظات قيد التشغيل ، توجه إلى الصفحة الرئيسية وحدد قيد التشغيل . يقوم بتحميل قائمة النواة قيد التشغيل حاليًا.

انقر فوق إيقاف التشغيل بجوار أي دفتر ملاحظات ترغب في إغلاقه لإلغاء تنشيطه.

كيفية إضافة خلايا جديدة في Jupyter Notebook

أثناء وجودك في Jupyter Notebook Kernel ، يمكنك كتابة التعليمات البرمجية في الخلايا. لإضافة خلية جديدة ، انقر فوق " إدراج" . ثم حدد الخيار المفضل لديك.

بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام اختصارات لوحة المفاتيح لإضافة خلايا جديدة. لإضافة خلية جديدة فوق خلية موجودة ، انقر عليها ، ثم اضغط على المفتاح A على لوحة المفاتيح.

لإضافة خلية أدناه ، كرر العملية أعلاه ، ولكن هذه المرة ، اضغط على المفتاح B على لوحة المفاتيح.

لتحريك خلية لأعلى أو لأسفل ، اضغط على الخلية المستهدفة. بعد ذلك ، انقر فوق السهم لأعلى أو السهم لأسفل في الجزء العلوي من Kernel.

كيفية تشغيل سطر أو كتلة من التعليمات البرمجية في Jupyter Notebook

لتنفيذ سطر أو كتلة من التعليمات البرمجية ، انقر فوق الخيار " تشغيل" في الجزء العلوي من النواة.

لتشغيل رمز باستخدام اختصار لوحة المفاتيح ، اضغط على Ctrl + Enter على لوحة المفاتيح.

تحميل مجموعة بيانات مع الباندا في دفتر Jupyter: مثال عملي

يمكنك أيضًا تحميل مجموعة بيانات في Kernel. دعنا نلقي نظرة على مثال الكود أدناه لقراءة ملف Excel مع Python:

import pandas as pd data=pd.read_excel(r"raw_data.xlsx") data.head(10)

لاحظ أنه بمجرد استيراد مجموعة البيانات أو لصقها في دليل العمل الخاص بك ، يمكنك تحميل ملف Excel دون استدعاء مساره الكامل. اضغط على Ctrl + Enter لتشغيل الكود أعلاه.

يُرجع الكود أعلاه هذا الإخراج:

كيفية استخدام خاصية Markdown الخاصة بـ Jupyter Notebook

يمكنك استخدام خاصية markdown لكتابة التعبيرات الرياضية والنص العادي. لبدء استخدام خاصية markdown الخاصة بـ Jupyter Notebook ، تحتاج إلى إتقان بعض القواعد الأساسية لبناء الجملة.

ألق نظرة على بعض القواعد أدناه:

• $ : افتح وأغلق كود التخفيض
• \ limits : تشير إلى حد
• \ sum : استدعاء رمز المجموع
• \ alpha : اكتب رمز ألفا
• \ beta : اكتب رمز بيتا
• \ جاما : استدعاء رمز جاما
• ^ {} : حرف مرتفع داخل النحاس المجعد
• _ {} : اكتب حرفًا منخفضًا داخل النحاس المجعد
• \ غطاء : إدخال رمز الحد الأقصى
• \ hat : ضع رمز قبعة فوق الحرف التالي

لمعرفة كيفية عمل هذه القواعد في الممارسة العملية ، انسخ رمز العلامة أدناه والصقه في خلية في Kernel.

$ \ beta_0 {^ 4} \ cap \ hat 6 \ sum \ limits \ جزئي 5_ {2} $

بعد ذلك ، انقر فوق الخلية التي تحتوي على الرمز ، ثم انظر إلى الجزء العلوي من Kernel وانقر فوق القائمة المنسدلة Code .

حدد Markdown من القائمة. ثم قم بتشغيل كود التخفيض.

بدلاً من ذلك ، يمكنك الضغط على المفتاح M على لوحة المفاتيح لتبديل الخلية المحددة إلى علامة التخفيض. اضغط على المفتاح Y للعودة إلى وضع الشفرة .

ومع ذلك ، للحصول على عقد أفضل لخاصية تخفيض السعر ، يمكنك التحقق من مستندات Jupyter Notebook Markdown Cells .

استفد من تطبيق Jupyter Notebook على أفضل وجه

يتيح لك Jupyter Notebook تشغيل ومشاركة رمز علوم البيانات في الوقت الفعلي عبر خادم محلي أو بعيد. من خلال خاصية markdown الخاصة به ، يمكنك أيضًا مشاركة التعبيرات الرياضية والنصوص المكتوبة مع أشخاص آخرين.

بالإضافة إلى كتابة التعليمات البرمجية باستخدامه ، يعد Jupyter Notebook نظامًا أساسيًا مثمرًا وتعليميًا للمعلمين والمتعلمين لتشغيل علوم البيانات أو أجزاء مشروع التعلم الآلي بشكل تعاوني.

ومع ذلك ، توفر هذه الأداة الكثير من الميزات الأخرى. تلك التي ناقشناها هنا يجب أن تبدأ.