Jupyter NoteBook

Jupyter是一個開源的交互式計算環境：

特點

• 交互式編程：支持以單元格為單位編寫和運行代碼，用戶可以實時看到代碼的執行結果，便于逐步調試和理解代碼邏輯。
• 多語言支持：不僅支持Python，還能使用R、Julia等多種編程語言，滿足不同用戶的需求。
• 文檔與代碼結合：可以在代碼單元格之間插入Markdown格式的文本單元格，用于記錄代碼的思路、解釋分析結果、撰寫文檔等，將代碼和文檔緊密結合，方便分享和交流。
• 數據可視化方便：能夠輕松地將數據可視化，直接在筆記本中顯示圖表、圖像等可視化結果，有助于數據分析和探索。
• 可擴展性強：有豐富的插件和擴展可供使用，能夠根據用戶的具體需求進行功能擴展和定制。

界面

• 單元格：分為代碼單元格和文本單元格。代碼單元格用于編寫和運行代碼，文本單元格使用Markdown語法編寫文本，可用于記錄說明、解釋代碼等。
• 菜單和工具欄：提供了各種操作選項，如新建、打開、保存文件，運行單元格代碼，中斷或重啟內核等功能。

使用方法

• 創建和打開筆記本：在Jupyter啟動界面中，可以創建新的筆記本，選擇編程語言，也可以打開已有的筆記本文件。
• 編寫和運行代碼：在代碼單元格中輸入代碼后，按下Shift + Enter組合鍵或點擊工具欄中的運行按鈕來執行代碼。代碼的輸出結果會顯示在單元格下方。
• 編輯文本單元格：在文本單元格中可以使用Markdown語法進行文本編輯，如設置標題、插入列表、添加鏈接、圖片等。編輯完成后，同樣可以使用Shift + Enter組合鍵將其轉換為渲染后的格式。
• 管理內核：可以通過菜單中的選項來中斷、重啟內核，以解決代碼運行中的錯誤或重新初始化環境。

應用場景

• 數據分析與探索：數據分析師可以使用Jupyter進行數據清洗、分析和可視化，快速探索數據的特征和規律。
• 機器學習和深度學習：研究人員和工程師可以在Jupyter中進行模型的開發、訓練和調試，方便地試驗不同的算法和參數。
• 教學與學習：教師可以使用Jupyter編寫教學筆記、布置作業和示例代碼，學生可以通過運行代碼來理解知識點，進行實踐操作。
• 文檔編寫與分享：將代碼和相關的說明文檔整合在一起，形成可分享的文檔，方便與他人交流和協作。

注

Jupyter現在是數據科學、機器學習等領域中不可或缺的工具。筆者也一直使用這個工具。主要的免費在線網站列在下面，筆者自己常用的是天翼云和科賽網的工具站。天池的也很好，但只有三個月的免費時間。

• 百度AI Studio：該平臺自帶numpy、pandas、matplotlib、sklearn、paddlepaddle等常用庫，無需搭建，登陸即可使用，適合進行機器學習、深度學習等相關實驗。
• 阿里天池：它提供了在線的Jupyter環境，具備豐富的數據集和一些機器學習、數據挖掘的相關工具，方便用戶進行數據分析和模型訓練等操作。
• 科賽網（Kesci）：就是和鯨社區。該平臺提供2核，8G內存服務器，有在線Jupyter環境，適合進行數據科學相關的學習和實踐，并且有一些競賽和項目可供參與。
• Cube Studio：這是開源的一站式機器學習平臺，支持多租戶、SSO單點登錄，提供在線Jupyter環境，還支持多種機器學習和深度學習框架，以及模型的訓練、管理和推理服務等。
• Python Jupyter VIP：該平臺驗證手機號可免費使用，但會限制每個賬號的CPU、內存和運行Notebook的個數等，適合學習Python語法。
• Google Colab：
  • 特點：由Google提供，托管在云端。可通過Google賬戶登錄使用，能輕松進行數據分析、機器學習實驗等編程任務。集成了眾多常用的Python庫，如NumPy、Pandas、Matplotlib等，還提供免費的GPU計算資源，能顯著加速深度學習模型訓練等計算密集型任務，支持版本控制（Git集成）。
  • 使用方法：點擊右上角“登錄”按鈕，使用Google賬戶登錄。在其中可方便地創建和編輯Notebook，編寫文本時在新的Markdown單元格中輸入內容，按下“Shift+Enter”鍵可將Markdown內容渲染為HTML格式文本；運行代碼單元格同樣按“Shift+Enter”鍵。
• Jupyter Notebook Online：
  • 特點：官方提供的在線服務，可通過GitHub賬號登錄，也支持Google、Facebook、LinkedIn等賬號登錄。登錄后能創建、編輯和運行Jupyter Notebook。
  • 使用方法：訪問其網站，通過相應賬號登錄后，按照界面提示進行操作，創建Notebook并編寫代碼等內容，使用“Shift+Enter”鍵運行單元格。
• Microsoft Azure Notebooks：
  • 特點：由Microsoft Azure提供，可在線編寫和運行Python代碼，基于云計算技術，方便在不同設備上訪問Notebook，能創建Python、R和F# Notebook，并與GitHub集成。
  • 使用方法：訪問相關網站，注冊登錄后，根據指引創建Notebook，選擇對應的編程語言，在單元格中編寫代碼并運行。
• CoCalc：
  • 特點：基于云的計算平臺，支持創建和共享Jupyter Notebook，支持多種編程語言和交互式計算。
  • 使用方法：訪問其官網，注冊賬號后登錄，創建Notebook文檔，即可開始編寫代碼和進行交互計算。
• Python.jupyter.vip：
  • 特點：能免費使用，只要能上網就可登錄，不占用本地電腦資源，但有一定限制，注冊時需驗證手機以獲得賬號和密碼，每個賬號的CPU、內存及運行NoteBook的個數等可能受限，不過用于學習Python語法基本夠用。
• JupyterLite：
  • 特點：是精簡版本的JupyterLab，只要有GitHub賬號就可快速配置專屬的Python運行環境。
  • 使用方法：登錄個人GitHub賬號，訪問JupyterLite。將該倉庫克隆到個人賬戶下；在個人GitHub界面下點擊設置部分，選擇Pages選項，將默認行為改為Github Actions；選擇Actions菜單，重新初始化運行，運行成功后通過瀏覽器訪問配置好的地址即可使用。