เริ่มต้นใช้งาน Jupyter Notebook: บทช่วยสอน

หากคุณเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านข้อมูลที่ต้องการทำงานกับ Python หรือ R คุณจำเป็นต้องรู้วิธีใช้ Jupyter Notebook เป็น IDE แบบโอเพนซอร์สและแบบเซิร์ฟเวอร์สำหรับจัดการข้อมูล แชร์โค้ดแบบสด ตลอดจนจัดการเวิร์กโฟลว์วิทยาศาสตร์ข้อมูล

มาดูวิธีการติดตั้งและใช้งาน Jupyter Notebook บนเครื่องของคุณกันดีกว่า

วิธีการติดตั้งและเปิดใช้ Jupyter Notebook ด้วย Pip

เมื่อคุณติดตั้ง Jupyter Notebook ในสภาพแวดล้อมเสมือนผ่านคำสั่งpip installคุณจะต้องเรียกใช้เป็นแพ็คเกจหรือโมดูลอิสระในพื้นที่เสมือน

หากต้องการใช้วิธีนี้ คุณต้องติดตั้ง Python ไว้ในเครื่อง หรือไปที่เว็บไซต์python.orgเพื่อดาวน์โหลดและติดตั้ง Python เวอร์ชันล่าสุด อย่างไรก็ตาม หากคุณเป็นผู้ใช้ Mac หรือ Linux คุณอาจมี Python ติดตั้งอยู่แล้วตามค่าเริ่มต้น

หากคุณเป็นผู้ใช้ Windows ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เพิ่ม Python ลงในพาธของ Windowsหลังจากติดตั้งแล้ว เพื่อให้สามารถเรียกใช้งานได้จากบรรทัดคำสั่ง

เมื่อคุณปฏิบัติตามเงื่อนไขข้างต้นแล้ว ให้เปิดพรอมต์คำสั่งไปยังตำแหน่งที่คุณเลือก

ถัดไปสร้างและเปิดใช้งานสภาพแวดล้อมเสมือนของ Pythonหากคุณยังไม่ได้ดำเนินการ

ขณะที่อยู่ในสภาพแวดล้อมเสมือนนั้น ให้รันคำสั่งpip install notebookเพื่อติดตั้ง Jupyter Notebook

ถัดไป เรียกใช้jupyter notebookเพื่อเปิดใช้เซิร์ฟเวอร์ Jupyter Notebook ในเบราว์เซอร์เริ่มต้นของคุณ

วิธีการติดตั้งและเปิดใช้ Jupyter Notebook ด้วย Anaconda Distribution

การแจกจ่าย Anaconda เป็นผู้จัดการ IDE ที่ให้คุณติดตั้ง Jupyter Notebook ภายในสภาพแวดล้อมเสมือนของconda

คุณยังสามารถหลีกเลี่ยงข้อมูลทางเทคนิคของบรรทัดคำสั่งเมื่อคุณใช้การแจกจ่าย Anaconda ช่วยให้คุณสร้างและเปิดใช้งานสภาพแวดล้อมเสมือนของคุณ และติดตั้ง Jupyter Notebook ผ่าน Anaconda Navigator ได้ในไม่กี่คลิก

การใช้ตัวเลือกนี้คุณต้องดาวน์โหลดและติดตั้งรุ่นที่รองรับล่าสุดกระจายงู

เมื่อคุณติดตั้ง Anaconda บนเครื่องของคุณแล้ว ให้เปิด Anaconda Navigator หากต้องการเปิดใช้งานบน Windows คุณสามารถเปิดแถบค้นหาของ Windows และค้นหา Anaconda จากนั้นคลิกที่ Anaconda Navigator ในเมนูผลการค้นหาเพื่อเปิดขึ้น

แม้ว่าสภาพแวดล้อมพาธพื้นฐานของ Anaconda Navigator จะมี Jupyter Notebook ติดตั้งไว้ล่วงหน้าอยู่แล้ว แต่คุณต้องติดตั้งใหม่ทุกครั้งที่สร้างสภาพแวดล้อมด้วย

คุณสามารถสร้างสภาพแวดล้อมcondaและติดตั้ง Jupyter Notebook ผ่าน CMD หรือ Anaconda Navigator

หากต้องการใช้ตัวเลือก Anaconda นาวิเกเตอร์ในแถบด้านข้างของ app คลิกบนสภาพแวดล้อม

ถัดไปดูที่มุมล่างซ้ายของ app และคลิกที่สร้าง

ป้อนชื่อที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมเสมือนของคุณในฟิลด์ชื่อ จากนั้นเลือกภาษาที่คุณเลือกแล้วคลิกสร้างเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมเสมือนconda

เมื่อคุณประสบความสำเร็จในการสร้างสภาพแวดล้อมที่เลือกและไปที่หน้าแรก ในเมนูโฮมค้นหา Jupyter Notebook และคลิกติดตั้งเพื่อติดตั้งในสภาพแวดล้อมนั้น

คลิกที่Launchเมื่อการติดตั้งเสร็จสิ้น

หรือหลังจากติดตั้ง Jupyter Notebook ผ่าน Anaconda Navigator คุณสามารถเปิดเทอร์มินัลหรือพรอมต์คำสั่งและใช้คำสั่งactivate env_nameเพื่อเปิดใช้งานสภาพแวดล้อมเสมือนconda ที่คุณเพิ่งสร้างขึ้น

แทนที่env_nameด้วยชื่อของสภาพแวดล้อมที่คุณเพิ่งสร้างขึ้นผ่าน Anaconda Navigator อย่างไรก็ตาม หากต้องการใช้วิธีนี้บน Windows ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เพิ่มAnacondaลงในพาธของ Windows

อีกทางหนึ่ง หากคุณต้องการหลีกเลี่ยงตัวเลือก Anaconda Navigator ทั้งหมด คุณสามารถสร้างสภาพแวดล้อมcondaและติดตั้ง Jupyter Notebook ผ่านเทอร์มินัลเท่านั้น

ต้องการทำเช่นนั้นเปิด terminal ของคุณและเรียกใช้คำสั่งCONDA สร้าง env_name หากคุณเป็นผู้ใช้ Windows คุณสามารถใช้conda.bat สร้าง env_name

ใช้คำสั่งpip install notebookเพื่อติดตั้ง Jupyter Notebook ในสภาพแวดล้อมนั้น แทนที่env_nameด้วยชื่อที่คุณต้องการ

ถัดไป เปิด Jupyter Notebook โดยเรียกใช้คำสั่งสมุดบันทึก jupyter

ที่เกี่ยวข้อง: คำสั่ง Windows CMD ที่คุณควรรู้

หมายเหตุ:ขอแนะนำให้เปิดใช้ Jupyter Notebook ผ่านทางบรรทัดคำสั่ง ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถสร้างโฟลเดอร์แยกต่างหากสำหรับโปรเจ็กต์ของคุณ และสร้างสภาพแวดล้อมเสมือนไปยังตำแหน่งของโฟลเดอร์ รวมทั้งเปิด Jupyter Notebook ไปยังไดเร็กทอรีเดียวกัน

วิธีใช้ Jupyter Notebook

ตอนนี้คุณได้ติดตั้ง Jupyter Notebook แล้ว ลองมาดูวิธีใช้งานกันบ้าง

การเปิดตัว Jupyter Notebook จะนำคุณไปสู่หน้าแรก ซึ่งคุณสามารถจัดการไฟล์ของคุณได้

หมายเหตุ:โดยปกติ เมื่อคุณเปิด Jupyter Notebook ไปยังไดเร็กทอรีว่างผ่าน CMD หน้าแรกก็จะรับช่วงไดเร็กทอรีว่างนั้นเช่นกัน มิฉะนั้น ไฟล์ทั้งหมดในไดเร็กทอรีหลักจะแสดงบนหน้าแรกของ Jupyter Notebook

วิธีการนำเข้าไฟล์ไปยัง Jupyter Notebook

คุณอาจต้องการทำงานกับไฟล์ภายนอก เช่น เอกสาร Excel คุณสามารถนำเข้าสิ่งนั้นไปยังไดเร็กทอรีของ Jupyter Notebook หากยังไม่มี

ในการนำเข้าไฟล์ไปยัง Jupyter Notebook ให้ดูที่มุมบนขวาของแอพและคลิกที่อัปโหลดเพื่อเรียกดูไฟล์ในพีซีของคุณ

ถัดไป เมื่อคุณอัปโหลดไฟล์แล้ว ให้คลิกที่ตัวเลือกอัปโหลด ที่ปรากฏข้างไฟล์เพื่อเพิ่มลงในไดเร็กทอรีโฟลเดอร์หลัก

การทำงานกับโน้ตบุ๊กใหม่

โน้ตบุ๊กแต่ละเครื่องที่คุณเปิดจะรันโค้ดของคุณในไฟล์ที่มีนามสกุล . ipynb เพื่อเปิดโน๊ตบุ๊คหรือ Kernel คลิกที่ใหม่ จากนั้นเลือกหลาม 3

เพื่อบันทึกโน๊ตบุ๊คที่เพิ่งเปิดใหม่ที่มีชื่อใหม่ให้คลิกที่ไฟล์

จากนั้นเลือกตัวเลือกบันทึกเป็นและตั้งชื่อสมุดบันทึกของคุณ

วิธีปิดเครื่องโน้ตบุ๊กที่ทำงานอยู่

จะปิดตัวลงโน๊ตบุ๊ควิ่งมุ่งหน้าไปที่หน้าแรกและเลือกทำงาน มันโหลดรายการเคอร์เนลที่กำลังทำงานอยู่

คลิกปิดเครื่องถัดจากสมุดบันทึกที่คุณต้องการปิดเพื่อปิดใช้งาน

วิธีเพิ่มเซลล์ใหม่ใน Jupyter Notebook

ในขณะที่อยู่ใน Jupyter Notebook Kernel คุณจะต้องเขียนโค้ดของคุณในเซลล์ ในการเพิ่มเซลล์ใหม่ให้คลิกที่แทรก จากนั้นเลือกตัวเลือกที่คุณต้องการ

หรือคุณสามารถใช้แป้นพิมพ์ลัดเพื่อเพิ่มเซลล์ใหม่ได้ หากต้องการเพิ่มเซลล์ใหม่เหนือเซลล์ที่มีอยู่ ให้คลิกที่เซลล์นั้น จากนั้นกดปุ่มAบนแป้นพิมพ์

หากต้องการเพิ่มเซลล์ด้านล่าง ให้ทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น แต่คราวนี้ ให้กดแป้นBบนแป้นพิมพ์ของคุณ

หากต้องการย้ายเซลล์ขึ้นหรือลง ให้แตะเซลล์เป้าหมาย ถัดไป คลิกลูกศรขึ้นหรือลูกศรลงที่ด้านบนของเคอร์เนล

วิธีเรียกใช้บรรทัดหรือบล็อกของรหัสใน Jupyter Notebook

ในการรันบรรทัดหรือบล็อคของโค้ด ให้คลิกที่ตัวเลือกRunที่ส่วนบนของเคอร์เนล

หากต้องการเรียกใช้โค้ดด้วยแป้นพิมพ์ลัด ให้กดCtrl + Enterบนแป้นพิมพ์ของคุณ

กำลังโหลดชุดข้อมูลที่มี Pandas ใน Jupyter Notebook: ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง

คุณสามารถโหลดชุดข้อมูลลงในเคอร์เนลได้เช่นกัน มาดูตัวอย่างโค้ดด้านล่างสำหรับการอ่านไฟล์ Excel ด้วย Python:

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

โปรดทราบว่าเมื่อคุณนำเข้าหรือวางชุดข้อมูลลงในไดเร็กทอรีการทำงานของคุณ คุณสามารถโหลดไฟล์ Excel ได้โดยไม่ต้องเรียกพาธแบบเต็ม กดCtrl + Enterเพื่อเรียกใช้โค้ดด้านบน

รหัสด้านบนส่งคืนผลลัพธ์นี้:

วิธีใช้คุณสมบัติ Markdown ของ Jupyter Notebook

คุณสามารถใช้คุณสมบัติ markdown เพื่อเขียนนิพจน์ทางคณิตศาสตร์และข้อความธรรมดา ในการเริ่มต้นใช้งานคุณสมบัติ markdown ของ Jupyter Notebook คุณต้องเชี่ยวชาญไวยากรณ์และกฎพื้นฐานบางประการ

ดูกฎบางประการด้านล่าง:

• $ : เปิดและปิดรหัส markdown
• \limits : แสดงถึงขีดจำกัด
• \sum : เรียกสัญลักษณ์ผลรวม
• \alpha : เขียนสัญลักษณ์อัลฟ่า
• \beta : เขียนสัญลักษณ์เบต้า
• \gamma : เรียกสัญลักษณ์แกมมา
• ^{} : ตัวยกอักขระในวงเล็บปีกกา
• _{} : เขียนตัวห้อยของอักขระในวงเล็บปีกกา
• \cap : แนะนำสัญลักษณ์แคป
• \hat : ใส่สัญลักษณ์หมวกเหนือตัวอักษรถัดไป

หากต้องการดูว่ากฎเหล่านี้ทำงานอย่างไร ให้คัดลอกโค้ดมาร์กดาวน์ด้านล่างแล้ววางลงในเซลล์ในเคอร์เนล

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

ถัดไป แตะเซลล์ที่มีรหัส จากนั้นดูที่ด้านบนสุดของเคอร์เนลแล้วคลิกรายการดรอปดาวน์รหัส

เลือกMarkdownจากรายการ จากนั้นรันโค้ด markdown

หรือคุณสามารถกดแป้นMบนแป้นพิมพ์เพื่อเปลี่ยนเซลล์ที่เลือกเป็นมาร์กดาวน์ กดปุ่มYเพื่อเปลี่ยนกลับเป็นโหมดรหัส

แต่จะได้รับถือที่ดีขึ้นของทรัพย์สิน markdown คุณสามารถตรวจสอบJupyter โน๊ตบุ๊ค Markdown เซลล์เอกสาร

ใช้ประโยชน์สูงสุดจาก Jupyter Notebook

Jupyter Notebook ให้คุณเรียกใช้และแชร์โค้ดวิทยาศาสตร์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ผ่านเซิร์ฟเวอร์ในเครื่องหรือเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล ด้วยคุณสมบัติ markdown คุณสามารถแบ่งปันนิพจน์ทางคณิตศาสตร์และข้อความที่เป็นลายลักษณ์อักษรกับผู้อื่นได้

นอกจากการเขียนโค้ดแล้ว Jupyter Notebook ยังเป็นแพลตฟอร์มที่ให้ความรู้และประสิทธิผลสำหรับผู้สอนและผู้เรียนเพื่อใช้งานวิทยาศาสตร์ข้อมูลหรือชิ้นส่วนของโปรเจ็กต์การเรียนรู้ของเครื่องด้วยการทำงานร่วมกัน

อย่างไรก็ตาม เครื่องมือนี้มีคุณสมบัติอื่นๆ มากมาย คนที่เราพูดถึงในที่นี้ควรช่วยคุณเริ่มต้น