Jupyter Notebookとは?Python開発の効率化を

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みなさんはJupyter Notebookを使ったことがありますか?

Jupyter Notebookは、Pythonの環境で提供されている、データ分析などにも使えるオープンソースの開発環境です。

読み方は、「ジュパイター・ノートブック」や「ジュピター・ノートブック」です。

今回は、このJupyter Notebookについて概要やインストールの方法、使い方などを詳しく解説します。

jupyter notebook image

Jupyter Notebookとは

Jupyter Notebookとは、オープンソースで提供される開発環境の一種です。

「プログラムを書いてすぐに結果を出力できる」という点が最大の魅力ですが、他にもチームでコードを共有しながら開発できる、大規模なコードの統合やデバッグができる、といった機能があります。

開発は、「Jupyterプロジェクト」と言う非営利団体によって行われています。

Jupyter NotebookはPython環境で提供されています。

Pythonは、機械学習やデータ分析といったAIなどにもつながる分野でも使われていますよね。

そのため、Jupyter Notebookは統計解析やディープラーニングの開発環境として利用が広がっています。

Jupyter Notebookはどうすれば使える?

Jupyter Notebookを使う場合、基本的には開発する端末にインストールすることになります。

この章では、具体的なインストールの方法について解説します。

Jupyter NotebookにはPython環境が必要

あらかじめ押さえておくべきポイントとして

Jupyter NotebookにはPythonの開発環境が必要

という点が挙げられます。

Pythonの開発環境をインストールするには、主に以下の2つの方法があります。

      • pipを使う
      • Anacondaを使う

pip(ピップ)

pip(ピップ)はコマンドラインベースで操作を行います。

Anaconda(アナコンダ)

Anaconda(アナコンダ)はGUIの画面で操作ができるようになっており、初心者でも扱いやすいものとなっています。

また、Anacondaであれば機械学習などに特化した「ライブラリ」と呼ばれる機能が利用できます。

したがって、ここではAnacondaでのインストール方法を解説します。

まず事前準備として、以下のそれぞれのURLからPythonとAnacondaをインストールしておきます。

Pythonのインストール

https://www.python.org/downloads/

→使っているOSに合ったもので、かつ3系のPythonをインストールしましょう。

Anacondaのインストール

https://www.anaconda.com/download

→使っているOSに合ったもの、およびPython3系のものをインストールしましょう。

何故3系を選ぶのかはこちらで触れています。

Jupyter Notebookのインストール方法

では、Anacondaから実際にJupyter Notebookをインストールしてみましょう。

インストール自体は以下のような流れで行います。

      1. Anaconda Navigatorを起動
      2. Anaconda Navigatorの環境準備
      3. 左ツリーの「Environment」を選択、「Create」から環境を作成する。
      4. Jupyter Notebookのインストール
      5. 左ツリーの「Home」を選択、「Jupyter Notebook」のタイルの「Install」を押します。
        ※現行の最新バージョンは6.0.3
      6. インストールが完了するとボタンが「Launch」に変わる。

Anacondaインストール1

Jupyter Notebookの使い方

では、実際にJupyter Notebookを使ってみましょう。

Jupyter Notebookの起動

Anaconda Navigatorの画面から「Launch」を押します。

→これによってブラウザでJypyter Notebookが起動します。

コードの作成と実行

新しくコードを作成する場合は、「New」から「Python3」を選択します。

Anacondaインストール2

以下のような画面になるので、コードを入力して「Enter」を押すことで実行できます。

Anacondaインストール3

これでJupyter Notebookを起動することができました。

Jupyter Notebookの便利な使い方や機能を紹介

エディットモードとコマンドモード

Jupyter Notebookには「エディットモード」、「コマンドモード」の2種類のモードがあります。

エディットモードは、プログラムを記述するためのモードです。

セルを選択して「Enter(エンターキー)」を押すか、セル内をクリックすることでエディットモードに変更することができます。

コマンドモードは、セル自体の削除や追加と言った操作を行うためのモードです。

セルを選択して「Esc(エスケープキー)」を押すか、セルの外をクリックすることでコマンドモードに変更することができます。

Markdown(マークダウン)の使い方

Jupyter NotebookのMarkdown(マークダウン)という機能を使用することで、コード以外にも数式や説明を追加することができます。

コードや実行結果を含めた書類を作成する際に、大いに役立つ機能であると言えるでしょう。

ショートカットキー

Jupyter Notebookには、作業の効率化を促進するための様々なショートカットキーが用意されています。

メニューの「HELP」か、コマンドモードの状態でキーボードの「H」を押すと、ショートカットキーの一覧を表示することができます。

ご自身の利用用途に合った便利なショートカットキーがあるかどうか、ぜひ確認してみてください。

ファイルの共有方法

チームで開発作業を行うにあたって、ファイルの共有が必要になることもありますよね。

共有するファイルの形式は、「.ipynb」、「PDF」、「HTML」、「Python」、「Excel」などから選択できます。

.ipynbとは、Jupyter Notebook独自のファイル形式のことを指します。

コードを含めて出力可能であるため、別の人と共同で開発作業を行うためには欠かせない共有方法です。

移行すべき?Jupyter Labとは

Jupyter Notebookの後継としてJupyter Labという開発環境がリリースされており、気になっている方も多いのではないでしょうか。

では、「Jupyter Notebook」と「Jupyter Lab」、両者の違いはどういったところにあるのでしょうか?

また、移行は急いで行うべきなのでしょうか。

Jupyter NotebookからJupyter Labへの移行

まず、前提として、Jupyter NotebookがJupyter Labに移行していくという流れは既定路線と考えて良いでしょう。

また、Jupyter Notebookで行えることはJupyter Labで全て出来ます。

その上で、Jupyter LabではJupyter Notebookから以下のような機能が追加されています。

      • 表示レイアウトを自由に変えられる
      • ドラッグ&ドロップでのセルの入れ替え
      • マークダウン記法のハイライト表示
      • ノートの分割2画面での表示
        など

このように、Jupyter Notebookにも存在した今までの機能はそのままで、Jupyter Lab向けにさまざまな便利機能が追加されています。

急いで移行する必要はありませんが、移行しない理由はないのではないでしょうか。

これから始める人は、「Jupyter Notebook」ではなく、「Jupyter Lab」をインストールするのもいいかもしれません。

まとめ

Pythonの統合開発環境であるJupyter Notebookは、ディープラーニング機械学習などAI関連の技術が注目される中で利用が広がっています。

Jupyter Notebookを使うことで、Pythonでの開発をチームで効率よく進められるだけでなく、デバッグなど開発の際に必要となる作業も便利になります。

今後、さらに便利なJupyter Labへの移行という選択肢もあり、Jupyter NotebookPythonでの開発環境として非常におすすめできるものです。

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