Jupyter Notebook の使い方
2016年2月13日
はじめに
Jupyter Notebook (旧 IPython Notebook) の使い方についてまとめてみた。
環境
- Windows 7 64 bit
- MSYS2 64 bit (MinGW w64)
- Anaconda for Windows (Python 2.7)
※MinGW にも Python が入っているので、Anaconda のほうを使うようにパスを設定している。
Jupyter Notebook とは
Jupyter Notebook (旧 IPython Notebook) とは、平たく言えば、Web ブラウザで動く IPython である。ただし、今は Python 以外の言語 (Ruby や Julia など) にも対応している。
コマンドラインベースのインタープリタと異なり、以前に入力したコードに戻って再実行させることができる。文章や図も入れられ、数式もいける。Matplotlib の結果を埋め込むこともできる。
例: 12 steps to Navier-Stokes (CFD Python: 12 steps to Navier-Stokes (Barba group)) - 式もグラフもあって例としてわかりやすい。
他の例は nbviewer で見つけられる。
たとえば、Python でちょこちょこ試行錯誤気味に作業をして、最後に文章にまとめようというときは、改めて文章を書きつつ、コードと結果をインタープリタからコピペしつつ、グラフ表示があればそれを画像にして文章に埋め込みつつ…とやると思うが、Jupyter Notebook だと、コードの試行錯誤作業と文章化を同時に行える。また、出来上がった文章はそのまま再現可能な形式になっている。Notebook 形式だけでなく、HTML や Python コードとして書き出すこともできる。うまくやれば、クヌース先生の「文芸的プログラミング」も可能！？
インストール
Anaconda を入れたら勝手に入っている。
Jupyter Notebook の使い方
起動
適当な作業ディレクトリで以下のように実行する。
$ jupyter notebook
ブラウザが起動して、カレントディレクトリのファイルのリストが表示される。
新規作成
[New] から新規 Notebook を作成できる。
"Python 2" を選ぶと、Python 2.x 用の Notebook が開く。
上の "Untitled" をクリックすると、Notebook の名前を設定できる。フロッピーのアイコンをクリックすると保存される。
コードの実行
下にコードを入力できるところがある。試しに何か入れてみて、Shift+Enter を押すと実行される。
上のコードに戻って再実行させることもできる。
下のコードには結果が反映されていない。
すべて再実行するには、メニュー [Cell]-[Run All] を選択する。
コードの番号を最初から振りなおしたい場合は、メニュー [Kernel]-[Restart & Run All] を実行すればよい。
matplotlib の結果の埋め込み
"%matplotlib inline" を用いると、matplotlib の結果を Notebook に埋め込むことができる。
セル
コードを実行する部分は「セル」という。セルのタイプとして、以下のものが選べる。
- Code
- Markdown
- Raw NBConverter
セルのタイプは、セルを選択した状態で、メニュー [Cell]-[Cell Type] か上部のドロップダウンリストで選択できる。"Code" はコードを入力・実行するタイプである。"Markdown" は Markdown 記法 で文章を記述できるタイプである。"Raw NBConverter" は、ナマのテキスト？
たとえば、以下のような Markdown のセルを用意する。ちなみにセルの追加は上部の "+" ボタンでできる。
これらのセルをそれぞれコード同様に "実行" すると、つぎのようになる。
"$ ... $" で数式を書くこともできる。
リンクを貼るには次のように書く。
[PENGUINITIS](http://www.geocities.jp/penguinitis2002/)
以下のようにして絵を貼ることもできる。
<img src="fig.png" />
HTML などへの書き出し
メニュー [File]-[Download as] で HTML や Python コードとして保存できる。
コマンドで変換することもできる。
$ jupyter nbconvert --to html test.ipynb $ jupyter nbconvert --to script test.ipynb
Python コードに変換すると、コード以外の部分はコメントになる。
PDF にも変換できるようだが、うまくいかなかった。