Jupyter Notebookを色々な用途に使ってみよう!

 

こんにちは。とむるです。

今回は、Jupyter Notebook(「ジュピター・ノートブック」、「ジュパイター・ノートブック」と読みます)について紹介いたします。

Jupyter(IPython) Notebookは元々IPython Notebookの名称でノートブックと呼ばれる形式でプログラムを実行しながらデータ分析作業を行うオープンソースプラットフォームでしたが、近年は、Python以外のプログラミング言語も多く用いられるようになってきたことから、Jupyter Notebookの名称で呼ばれることが多くなっています。

Jupyter Notebookを使う目的

Jupyter Notebookは、ブラウザ上で動作する対話型の環境をしています。

ブラウザで様々なプログラミング言語の記述や実行のみならず、データ分析を行ったり、メモを作ったり共有することができます。私も大学院の研究の分析を行うときに重宝しています。

Jupyter Notebookのダウンロードの仕方

Jupyter Notebookは、「Anaconda」の中に最初から含まれています。Anacondaは、Pythonでよく利用されるライブラリをセットにしたPythonパッケージになります。

Pythonを使う人は通常Anocondaのインストールを行い、Anacondaに含まれているPythonを使います。

Anacondaについては、ディストリビューション「Anaconda」とは?が参考になりました。

Anacondaは、様々なインストール方法がありますが公式サイトからが簡単です。

Jupyter Notebookの起動

Windowsの場合

WindowsでJupyter Notebookを起動する場合には、

「スタートメニュー」⇒「すべてのアプリ」⇒「Anaconda3 (64-bit)」⇒「Jupyter Notebook」で起動します。

またWindowsの検索フォームに「cmd」と打つことで「コマンドプロンプト」を起動します。起動後、ウインドウに

と入力することで、起動することができます。

MacOSの場合

MacOSの場合には、「ターミナル」の起動後、Windowsと同様に

と入力することで、起動することができます。

Jupyter Notebookの機能拡張

まず使う前にJupyter Notebookの機能を拡張してみましょう。以下のサイトが参考になりました。

[blogcard url=”http://cartman0.hatenablog.com/entry/2016/03/28/170319″]

上記のサイトでインストールできないみたいなら本家のサイトを参照してみてください。

[blogcard url=”https://github.com/ipython-contrib/jupyter_contrib_nbextensions”]

Jupyter Notebookの使い方

Jupyter Notebookの使い方は以下のサイトが大変参考になりました。

[blogcard url=”https://pythondatascience.plavox.info/python%E3%81%AE%E9%96%8B%E7%99%BA%E7%92%B0%E5%A2%83/jupyter-notebook%E3%82%92%E4%BD%BF%E3%81%A3%E3%81%A6%E3%81%BF%E3%82%88%E3%81%86″]

Jupyter Notebookでプログラミングを学ぶ

プログラミング教育の学習にもなる

今回の記事では、
IPythonデータサイエンスクックブック ―対話型コンピューティングと可視化のためのレシピ集で記載されているプログラミング教育用のコードを参考にさせていただきました。

まずはIpython Bloocksをインストールする必要があります。

これから効率的にプログラムを行っていくためにモジュールをインポートします。

Pythonにおけるモジュールとは「プログラムを効率的に動かすためにPythonコードをまとめたファイル」のことで、import 文で参照することでインポートしたモジュールのコード、変数をプログラム内で使うことができるようになります。

ここでは5行×5列のブロックを作成し、作成したブロックを表示するという単純な処理を行っています。またブロックの色は、fill=colors[‘色’]の部分で変更できます。様々な色に変更してみてください(イニシャルが大文字であることに注意しましょう)。

notebookに図を入れてみる

次にnotebookに図を入れてみます。

上記のコードによってnotebookに図を挿入することができます。またpngファイルだけでなく、「png」を「jpeg」に書き換えることでjpegファイルなどを挿入することも可能です。

ドキュメントファイルを作成する

notebookをドキュメントファイルとして出力するには、File⇒Download asでPDFなどで出力することができます。

またコードを記述して出力する方法もあります。

notebookをPDFやHTMLに出力してみます。notebook形式をPDFに出力するためには、pywin32パッケージが必要です(Windowsの場合)。

またnbconvertを使って、notebookをHTML形式に変換することができます。

notebookをLatex形式を出力する場合は、上記のようにコマンドを打ち込むこともできますし、File⇒Download asでLaTexでtexファイルとして出力が可能です。

ただ日本語ドキュメントの場合、上記のやり方では、コンパイルができません。日本語ドキュメントをコンパイルしてあげるには、article.tplxをjsarticle.tplxに変換するなどをしてあげる必要があります。

詳しくは下記のサイトを参考にしてください。

[blogcard url=”https://qiita.com/tttamaki/items/58ab3250202d2c17e233″]

jsarticle.tplxなどのtplxは、texファイルと同じフォルダに入れてることでコンパイルができるようになります。

以上、Jupyter Notebookについて簡単に紹介させていただきました。

今回の記事では、以下の参考文献にお世話になりました!