Introdução aos Notebooks Jupyter

Introdução aos Notebooks Jupyter

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Neste artigo, vou explicar o que são Notebooks Jupyter e como instalá-los em sua máquina. Além disso, demonstrarei como usar esses blocos de anotações usando o Visual Studio Code e realizar análises de dados e outras atividades de desenvolvimento. É uma plataforma de código aberto com a qual você pode criar e compartilhar documentos que contêm código ativo, equações e visualizações junto com o texto formatado. Mais importante, esses notebooks podem ser executados no navegador da web apenas iniciando um servidor e usando-o. Este projeto de código aberto é mantido pela equipe do Projeto Jupyter.

Os notebooks já existem há alguns anos e é um dos notebooks mais comuns preferidos por muitos cientistas de dados e programadores em geral. Eu mesmo adoro enquadrar os blocos de construção iniciais de qualquer aplicativo usando primeiro o bloco de notas e, quando os pontos são conectados, transfiro o código para um arquivo mais limpo e estruturado. Dessa forma, posso executar todas as etapas lógicas necessárias no bloco de notas e, quando obtenho uma imagem clara do código em funcionamento, simplesmente transfero o código para o diretório do projeto real.

De acordo com a definição da Wikipedia – “Jupyter Notebook (anteriormente IPython Notebooks) é um ambiente computacional interativo baseado na web para a criação de documentos de notebook. ”. O nome “Jupyter” vem dos principais ambientes de execução que ele fornece, que são Julia, Pitão e
R. Embora o Jupyter seja fornecido com o kernel IPython, há vários outros kernels sendo suportados por eles no momento.

Caderno

Figura 1 – O logotipo oficial (fonte)

Instalando os Notebooks

Supondo que você esteja usando python para seu trabalho de desenvolvimento do dia a dia, você pode instalar o Jupyter Notebook muito facilmente usando o gerenciador de pacotes Python. Basta executar o seguinte comando em seu prompt de comando e você o instalará em sua máquina.

Instalando o pacote usando PIP

Figura 2 – Instalando o pacote usando PIP

Já o instalei antes, mas se você estiver fazendo isso pela primeira vez, poderá ver todas as dependências necessárias sendo instaladas de acordo. Assim que a instalação for concluída, você pode executar o seguinte comando para iniciar o servidor Jupyter. Eu recomendo que você faça isso em um diretório específico para que possa consultar e trabalhar com os arquivos colocados nesse diretório. Uma vez nesse diretório, execute este comando.

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Iniciando o servidor Jupyter

Figura 3 – Iniciando o servidor Jupyter

Como você pode ver na figura acima, o servidor jupyter foi iniciado e você será automaticamente navegado para uma instância local do servidor no navegador da web. O endereço da web local deve ser http: // localhost: 8888 / tree. Este aplicativo da web se parece com isto.

Instância local Jupyter criada

Figura 4 – Instância local Jupyter criada

Uma coisa importante a notar aqui é que, até agora, acabamos de iniciar o servidor jupyter e não criamos nenhum notebook até agora. Vamos criar um bloco de notas neste aplicativo da web agora.

Criação de um bloco de notas no aplicativo da web Jupyter

No aplicativo da web, há um Novo ícone no lado superior direito, que ao clicar mostrará uma lista de kernels Python disponíveis que você pode usar com seu notebook. Vou usar o Python 3 versão e crie uma. Você pode ver que uma nova página da web aparece com esta aparência.

Criação de um caderno

Figura 5 – Criação de um notebook

Vamos agora fornecer um nome adequado para o notebook. Você pode clicar no título que é “Sem título”E forneça um nome de acordo com sua escolha.

Renomeando o bloco de notas

Figura 6 – Renomeando o notebook

Assim que o bloco de notas for renomeado, você poderá ver que o título é refletido da seguinte maneira.

Notebook renomeado

Figura 7 – Notebook renomeado

Executando as células

Até agora, aprendemos sobre os conceitos básicos do Jupyter Notebook. Agora, vamos tentar escrever algum código e executá-lo. Nesses notebooks, você pode escrever seu código em blocos individuais conhecidos como células. Isso é útil porque você pode isolar facilmente seus blocos de codificação, mantendo-os no mesmo bloco de notas. Você pode definir uma variável em uma célula e usá-la em uma célula correspondente. Isso torna seu código mais legível, pois você pode agrupar logicamente pedaços de código em um bloco enquanto separa os outros. Por padrão, você tem permissão para escrever código apenas para o idioma que usou ao criar o bloco de notas, que neste caso é Python 3. Vamos agora escrever uma declaração de impressão e ver se funciona.

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Depois de escrever seu código, você pode apenas selecionar o Corre botão no topo ou aperte Shift + Enter no seu teclado.

Executando código em Python

Figura 8 – Código em execução em Python

Uma coisa que você pode notar aqui são os pequenos colchetes que aparecem à esquerda da célula com o trabalho “em“. Esta é uma indicação do número de vezes que você executou aquela célula específica. Por exemplo, se você abrir um novo bloco de notas, o valor será 1, no entanto, para cada execução subsequente, ele será adicionado.

Outros tipos de arquivo suportados

Além de notebooks, você também pode criar arquivos de texto, executar o terminal ou criar um diretório usando esses notebooks.

Usando o terminal

Figura 9 – Usando o terminal

Criação de um arquivo de texto

Figura 10 – Criando um arquivo de texto

Estilizando seu conteúdo

Existem alguns tipos diferentes de células disponíveis no Bloco de anotações Jupyter que você pode usar para estilizar e formatar seu documento. Um deles é o código, que nos permite escrever código em qualquer linguagem. Os outros são Markdown e Raw NB Convert. Você pode usar as células Markdown para estilizar e formatar todo o seu documento e também é uma das maneiras mais fáceis de fazer isso.

Usando Markdown, você pode adicionar diferentes títulos ao seu documento, enfatizar e colocar o texto em itálico. Você também pode adicionar itens de lista adicionar realce de sintaxe ao seu código. Vamos explorar tudo isso agora.

Você pode adicionar o título apenas adicionando o “#”Antes do seu título e é isso. O número de “#”Define o nível de cabeçalho como segue.

Adicionando Títulos

Figura 11 – Adicionando títulos no bloco de notas

Você pode usar um único “*”Ou“_”Antes e depois de suas palavras para deixá-las em itálico e use o dobro se quiser que seu texto apareça em negrito.

Enfatizando seus textos no caderno

Figura 12 – Enfatizando seus textos no Jupyter Notebook

Se quiser adicionar listas ao seu documento, você pode usar o único “*” e começar a colocar os itens no chão. Você também pode adicionar subitens em suas listas de itens principais e é muito fácil.

Adicionando listas ao seu Notebook

Figura 13 – Adicionando listas aos seus Notebooks Jupyter

Finalmente, se você deseja documentar seu código e destacar a sintaxe para seus colegas programadores, pode fazer um bom uso dos Jupyter Notebooks para fazer isso. Para fazer isso, você precisa começar com três crases e mencionar a linguagem de programação para a qual o código será destacado.

Realce de sintaxe

Figura 14 – Destaque de sintaxe em Notebooks Jupyter

Conclusão

Neste artigo, entendemos em detalhes sobre Jupyter Notebooks e como instalá-los em nossa máquina de desenvolvimento. Também expliquei como executar comandos Python no navegador usando o Jupyter Notebook. Quando se trata de análise de dados, esses blocos de anotações são úteis porque você pode adicionar uma explicação ao seu código e também fazer anotações. Isso é muito intuitivo em comparação com escrever comentários em um editor de código geral e é autoexplicativo. O uso desses blocos de anotações no dia a dia também o ajudará a aprimorar a análise de dados junto com suas habilidades de documentação.

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