【初学者向け】Python超入門③~JupyterLabの起動・使い方・おすすめ拡張機能~

Python超入門
こんにちは、都内のスタートアップでデータ分析屋をしている、やじろべえ(@yajirobe_papa)です。
今回はJupyterLabの起動と使い方、おすすめの拡張機能について解説したいと思います。
それでは早速やっていきましょう!

JupyterLabとは?

JupyterLabとは、プログラムの実行環境(開発環境)のことで、データ分析やデータ解析の現場で非常によく使われているプラットフォームです。
JupyterLabは次のような特徴があります。
  • プログラムの記述と実行をGoogleChromeなどのブラウザ上で行うことが出来る
  • 対話型の開発環境なので、”コードを書く→結果を見る”という流れがスピーディに行える

 

また、データ分析や機械学習に必要な様々なライブラリも動作出来るようになっているので、これからこういった分野をやっていきたい方には必ずマスターしておきましょう!

JupyterLabの起動

Anacondaを使ってJupyterLabを起動します。
はじめに、Anaconda Navigatorを起動します。見当たらない場合は下図のように検索窓で「anaconda navigator」と入力してみましょう。
Anacondaが立ち上がると次のような画面が表示されるので、赤枠のJupyterLabのアイコンをクリックして起動しましょう。
次のようなブラウザの画面が表示されればOKです。

JupyterLabの基本的な使い方

JupyterLabの基本的な使い方を解説していきます。
  • JupyterLab画面の見方
JupyterLabの画面の左側にはフォルダとファイルの一覧が表示されていますので、この一覧の中から作業をしたいフォルダを選択します。
フォルダを選択した後に、画面右側のNotebookメニューからPython 3を選択します。
Python3のNotebookが開くと下記のような画面が表示されます。画面左側青くマーキングされたファイルが現在開いているnotebookです。新しくnotebookを作るとデフォルトでファイル名が「Untitled.ipynb」となります。
そして、画面右側の青い枠線で囲まれた空欄はセルとと呼ばれ、ここにプログラムを記述していきます。
  • プログラムの記述と実行
それでは実際に簡単なプログラムを書いて実行させてみましょう。セルに「2 + 3」という計算式を書いて、赤い枠線で囲っている▶マークを押したらプログラムが実行されます。プログラムが上手く実行されたら、セルの下に結果が表示されます。今回の場合、「5」という正しい結果が計算されたことがわかります。
また、JupyterLabにはショートカットキーも準備されており、プログラムの実行はShift + Enterでも行うことが出来ます。分析や開発していくとほとんどの場合ショートカットキーを使うことになるので、慣れておくことをおすすめします。
次のセルにまた他のプログラムをコーディングし、結果を確認して分析や開発を進めていきます。
これまでは一つのセル一つの処理しか記述しませんでしたが、セルには複数の処理を記述することも可能です。
その際は一行記述し終えたら、「Enter」キーで改行することが出来ます。
  • セルの削除
次の赤い枠線で囲っているハサミマークを使ってセルを削除することも出来ます。セルの削除もショートカットキーが準備されており、エスケープキーを押して「D」キーを二回押すと削除できます。
  • ショートカットキー一覧
ここまでの説明でショートカットキーが便利だと思った方もいると思います。そして他にもどんなショートカットキーがあるか気になる方は、画面左側の虫眼鏡マーク「Commands」をクリックし、検索ボックスに「notebook cell operations」と入力するとショートカットキーの一覧が表示されます。
  • Markdown(マークダウン)の使い方
JupyterLabにはMarkdownを使ってプログラム処理以外にも文章を記述することも出来ます。そのため、例えば一つのnotebookで文章とプログラムコードの両方を記述することが出来るので、そのままレポート資料のような形にまとめることが出来ます。
デフォルトではセルへの記述方法は「Code」になっているので、次の図のようにプルダウンメニューを開いて「Markdown」を選択します。
Markdownの記述については、Markdown記法に従って書きます。Markdown記法については下記のページがわかりやすいので参考にしてみてください。
セルに文章を書き終わったら「Shift+Enter」キーで内容を確定します。Markdownで記述すると次のような形で書けます。
  • テーマの変更
JupyterLabではユーザーインターフェースも変更することが出来ます。ここでは、テーマ(背景)の変更を行ってみます。
JupyterLabはデフォルトは白色がベースとなっていますが、これを黒色ベースに変えることができます。
画面左上のメニューから「Settings」をクリックし、「JupyterLab Theme」を選択するとテーマに関するメニューが表示されます。
ここで、「JupyterLab Dark」を選択すると背景が黒色ベースのデザインに変わります。

JupyterLabのおすすめ拡張機能

JupyterLabはデフォルトではついていないが、インストールすることで使えるようになる拡張機能を備えています。拡張機能を利用することで分析や開発を更に効率よく進めること出来ます。
拡張機能をインストールするためには、Node.jsをインストールする必要があります。windows環境の場合は、Node.js公式サイトからインストールします。
公式サイトを開くと次のような画面が表示されますので、Recommended For Most Usersと書かれたバージョンをクリックしてmsi形式のインストーラーをダウンロードします。
ダウンロードされたインストーラーをダブルクリックしてNode.jsをインストールを開始します。基本的にはデフォルトのまま「Next」を押していけば問題無いと思います。
無事にNode.jsがインストールが出来たら、Anacondaを再起動しましょう。再起動しないと拡張機能をインストール出来ません。
拡張機能をインストールするには左側にある「Extension Manager」をクリックします。
WARNINGが表示されますので、「Enable」をクリックします。そうすると、検索ボックスに入力することが出来るようになりますので、この検索ボックスで追加したい拡張機能を検索します。
今回は私が入れておいた方が良い拡張機能をいくつか紹介しますので、是非参考にしてみてください!
①Variable Inspector
変数名やデータ型、中身を常に表示する拡張機能です。この機能を使うことでいちいちprint文を使わなくても確認できるようになるので非常に便利です。
「SEARCH RESULTS」に次の図が表示されましたら、「Install」をクリックしインストールを開始します。
使い方は、表示させたい変数が記述してあるセルを選択し右クリックを押して、表示されるメニューの中から「Open Variable Inspector」をクリックします。
すると次のような画面が開き、変数の内容がリアルタイムで確認出来るようになるので非常に便利です。
②Table of Contents
Markdown形式で記述した内容が見出しとなり、一覧で表示される拡張機能です。また、見出しに表示された内容をクリックするとnotebookの場所まで飛ぶことが出来ますので非常に便利です。
「SEARCH RESULTS」に次の図が表示されましたら、「Install」をクリックしインストールを開始します。
無事にインストールされると、次のような感じで見出しを表示することが出来ます。
③Line numbers
セル内に行数を表示します。これは拡張機能というより、JupyterLabにデフォルトである設定機能ですが、コードが長くなると行数があると非常に便利なので設定しておくことをおすすめします。
設定方法は、メニューバーの「View」をクリックし、表示されたメニューの中から「Show Line Numbers」をクリックすることで使えるようになり、下の図のように行数が表示されるようになります。

まとめ

今回はJupyterLabの起動と使い方、おすすめの拡張機能を解説してきました。
JupyterLabは実務でもデファクトスタンダードで使われているプラットフォームなので、是非マスターしておきましょう。
次回はいよいよPythonの基本的な書き方について解説していきます!
<追記>
第四回記事書きました!
それではまた!
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