如何在 Ubuntu 16.04 上设置 Jupyter Notebook 来运行 IPython

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了如何在 Ubuntu 16.04 上设置 Jupyter Notebook 来运行 IPython。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

简介

IPython 是 Python 的交互式命令行界面。Jupyter Notebook 提供了一个交互式的 Web 界面,可以运行多种语言,包括 IPython。

本文将指导您设置一个服务器来运行 Jupyter Notebook,并教您如何连接和使用笔记本。Jupyter 笔记本(或简称笔记本)是由 Jupyter Notebook 应用程序生成的文档,其中包含计算机代码(例如 Python)和丰富的文本元素(段落、方程式、图表、链接等),有助于展示可重现的研究。

通过本指南,您将能够在远程服务器上运行 Python 2.7 代码,使用 IPython 和 Jupyter Notebook。出于本教程的目的,使用 Python 2(2.7.x),因为许多数据科学、科学计算和高性能计算库支持 2.7 而不支持 3.0+。

先决条件

要按照本教程操作,您需要以下内容:

  • Ubuntu 16.04 Droplet
  • 具有 sudo 权限的非 root 用户(《使用 Ubuntu 16.04 进行初始服务器设置》解释了如何设置此权限)

本教程中的所有命令都应该以非 root 用户身份运行。如果命令需要 root 访问权限,则会在其前面加上 sudo

步骤 1 — 安装 Python 2.7 和 Pip

在本节中,我们将安装 Python 2.7 和 Pip。

首先,更新系统的软件包索引。这将确保旧的或过时的软件包不会干扰安装。

sudo apt-get update

接下来,安装 Python 2.7、Python Pip 和 Python 开发工具:

sudo apt-get -y install python2.7 python-pip python-dev

安装 python2.7 将更新到最新版本的 Python 2.7,而 python-pip 将安装 Pip,它允许我们管理想要使用的 Python 软件包。Jupyter 的一些依赖项可能需要编译,因此您需要能够编译 Python C 扩展,因此我们也安装了 python-dev

要验证是否已安装 Python,请使用以下命令:

python --version

这将输出:


Python 2.7.11+

根据 Python 2.7 的最新版本,输出可能会有所不同。

您还可以使用以下命令检查是否已安装 pip:

pip --version

您应该看到类似以下内容:


pip 8.1.1 from /usr/lib/python2.7/dist-packages (python 2.7)

类似地,根据您的 pip 版本,输出可能会略有不同。

步骤 2 — 安装 Ipython 和 Jupyter Notebook

在本节中,我们将安装 Ipython 和 Jupyter Notebook。

首先,安装 Ipython:

sudo apt-get -y install ipython ipython-notebook

现在我们可以继续安装 Jupyter Notebook:

sudo -H pip install jupyter

根据 Ubuntu apt-get 存储库中 pip 的版本,尝试安装 Jupyter 时可能会收到以下错误:


You are using pip version 8.1.1, however version 8.1.2 is available.
You should consider upgrading via the 'pip install --upgrade pip' command.

如果是这样,您可以使用 pip 将 pip 升级到最新版本:

sudo -H pip install --upgrade pip

升级 pip,然后再次尝试安装 Jupyter:

sudo -H pip install jupyter

步骤 3 — 运行 Jupyter Notebook

现在您已经拥有运行 Jupyter Notebook 所需的一切!要运行它,请执行以下命令:

jupyter notebook

如果您在安装了 JavaScript 的系统上运行 Jupyter,它仍然会运行,但可能会给出一个错误,指出 Jupyter Notebook 需要 JavaScript:


Jupyter Notebook requires JavaScript.
Please enable it to proceed.
...

要忽略此错误,您可以按 Q,然后按 Y 确认。

Jupyter Notebook 的活动日志将打印到终端。运行 Jupyter Notebook 时,它会运行在特定的端口号上。您通常会在端口 8888 上运行第一个笔记本。要检查 Jupyter Notebook 运行的具体端口号,请参考用于启动它的命令的输出:


[I NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /home/sammy
[I NotebookApp] 0 active kernels 
[I NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at: http://localhost:8888/
[I NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).

如果您在本地 Linux 计算机上运行 Jupyter Notebook(而不是在 Droplet 上),您可以简单地导航到 localhost:8888 来连接到 Jupyter Notebook。如果您在 Droplet 上运行 Jupyter Notebook,则需要使用 SSH 隧道连接到服务器,如下一节所述。

此时,您可以保持 SSH 连接打开并保持 Jupyter Notebook 运行,或者可以退出应用程序,一旦设置了 SSH 隧道,就可以重新运行它。让我们简单点,停止 Jupyter Notebook 进程。要停止 Jupyter Notebook 进程,请按 CTRL+C,输入 Y,然后按 ENTER 确认。将显示以下内容:


[C 12:32:23.792 NotebookApp] Shutdown confirmed
[I 12:32:23.794 NotebookApp] Shutting down kernels

第四步 — 使用 SSH 隧道连接服务器

在本节中,我们将学习如何使用 SSH 隧道连接到 Jupyter Notebook 的 Web 接口。由于 Jupyter Notebook 在 Droplet 上运行在特定端口上(例如 :8888:8889 等),SSH 隧道使您能够安全地连接到 Droplet 的端口。

接下来的两个小节将介绍如何从 1)Mac 或 Linux 和 2)Windows 创建 SSH 隧道。请参考适用于您本地计算机的小节。

在 Mac 或 Linux 上使用 SSH 隧道

如果您使用的是 Mac 或 Linux,创建 SSH 隧道的步骤类似于使用 Linux 或 Mac 指南中的数字海洋 Droplets 使用 SSH 密钥,只是在 ssh 命令中添加了额外的参数。本小节将概述在 ssh 命令中成功创建隧道所需的额外参数。

可以通过运行以下 SSH 命令来进行 SSH 隧道:

ssh -L 8000:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

ssh 命令打开了一个 SSH 连接,但 -L 指定了要将本地(客户端)主机上的给定端口转发到远程端(Droplet)上的给定主机和端口。这意味着在 Droplet 上运行在第二个端口号(即 8888)上的内容将显示在本地计算机上的第一个端口号(即 8000)上。您应该将 8888 更改为 Jupyter Notebook 运行的端口。可选择将端口 8000 更改为您选择的端口(例如,如果 8000 被另一个进程使用)。使用大于或等于 8000 的端口(例如 80018002 等)以避免使用已被另一个进程使用的端口。server_username 是您在 Droplet 上创建的用户名(例如 sammy),your_server_ip 是您的 Droplet 的 IP 地址。例如,对于用户名 sammy 和服务器地址 111.111.111.111,命令将是:

ssh -L 8000:localhost:8888 sammy@111.111.111.111

如果在运行 ssh -L 命令后没有出现错误,您可以运行 Jupyter Notebook:

jupyter notebook

现在,从本地计算机的 Web 浏览器中,使用 http://localhost:8000(或您选择的端口号)打开 Jupyter Notebook 的 Web 接口。

在 Windows 上使用 SSH 隧道和 Putty

如果您使用的是 Windows,您也可以使用 Putty 轻松创建 SSH 隧道,如数字海洋 Droplets 上的 Windows 用户使用 PuTTY 指南中所述。

首先,将服务器 URL 或 IP 地址输入为主机名,如下所示:

!设置 SSH 隧道的主机名

接下来,点击左侧窗格底部的 SSH 以展开菜单,然后点击 Tunnels。输入要用于在本地计算机上访问 Jupyter 的本地端口号。选择 8000 或更大的值(例如 80018002 等)以避免被其他服务使用的端口,并将目的地设置为 localhost:8888,其中 :8888 是 Jupyter Notebook 运行的端口号。现在点击 Add 按钮,端口应该出现在 Forwarded ports 列表中:

!转发端口列表

最后,点击 Open 按钮以通过 SSH 连接到服务器并隧道所需的端口。在 Web 浏览器中导航至 http://localhost:8000(或您选择的端口)以连接到运行在服务器上的 Jupyter Notebook。

第五步 — 使用 Jupyter Notebook

本节将介绍使用 Jupyter Notebook 的基础知识。到目前为止,您应该已经运行了 Jupyter Notebook,并且应该使用 Web 浏览器连接到它。Jupyter Notebook 非常强大,并且具有许多功能。本节将概述一些基本功能,以帮助您开始使用笔记本。Jupyter Notebook 会自动显示其所在目录中的所有文件和文件夹。

要创建一个新的笔记本文件,请从右上角的下拉菜单中选择 New > Python 2

!创建一个新的 Python 2 笔记本

这将打开一个笔记本。现在我们可以在单元格中运行 Python 代码,或者将单元格更改为 Markdown。例如,通过点击顶部导航栏中的 Cell > Cell Type > Markdown,将第一个单元格更改为接受 Markdown。现在,我们可以使用 Markdown 写笔记,甚至可以在 $$ 符号之间放置 LaTeX 编写的方程式。例如,在将其更改为 markdown 后,将以下内容键入到单元格中:


# 简单方程式

现在让我们来实现以下方程式:
$$ y = x^2$$

其中 $x = 2$

要将 markdown 转换为富文本,请按 CTRL+ENTER,结果应该如下:

!markdown 结果

您可以使用 markdown 单元格来记录代码并记录您的代码。 让我们实现这个简单的方程式并打印结果。 选择 插入 > 在下方插入单元格 来插入一个单元格,并输入以下代码:

x = 2
y = x*x
print y

要运行代码,请按 CTRL+ENTER。结果应该如下:

!简单方程式结果

现在您可以包含库并像在任何其他 Python 开发环境中一样使用笔记本!

结论

恭喜!您现在应该能够使用 Jupyter 笔记本在 Droplet 上运行并使用 markdown 编写可重现的 Python 代码和笔记。要快速了解 Jupyter 笔记本,请从顶部导航菜单中选择 帮助 > 用户界面导览文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-825555.html

到了这里,关于如何在 Ubuntu 16.04 上设置 Jupyter Notebook 来运行 IPython的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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