Come installare Jupyter Notebook su Ubuntu 24.04/22.04/20.04

Jupyter Notebook è un'applicazione Web open source che consente di creare e condividere documenti contenenti codice live, equazioni, visualizzazioni e testo narrativo. È ampiamente utilizzato nella scienza dei dati, nell'apprendimento automatico e nella ricerca scientifica per la sua versatilità e facilità d'uso.

  • Esecuzione di codice interattivo: Scrivi ed esegui codice in tempo reale, vedendo immediatamente i risultati.
  • Supporto di testo ricco: combina il codice con Markdown, LaTeX e HTML per una documentazione completa.
  • Visualizzazione dati: incorpora grafici e grafici direttamente nel tuo notebook per una rappresentazione visiva dei tuoi dati.
  • Estensibile: Supporto per oltre 40 linguaggi di programmazione, inclusi Python, R e Julia.

Con queste funzionalità, Jupyter Notebook trasforma il modo in cui lavoriamo con i dati, rendendoli accessibili e interattivi. È particolarmente vantaggioso per coloro che hanno bisogno di iterare rapidamente e collaborare senza problemi.

Terminata l'introduzione, esploriamo come installare Jupyter Notebook su Ubuntu 24.04, 22.04 o 20.04 LTS utilizzando il terminale della riga di comando.

Passaggi di preinstallazione per Jupyter Notebook

Aggiorna i pacchetti di sistema su Ubuntu prima dell'installazione del notebook Jupyter

Prima di procedere con qualsiasi installazione centrale, è fondamentale iniziare aggiornando i repository dei pacchetti del tuo sistema Ubuntu. Questo passaggio prepara il sistema per nuove installazioni e aggiornamenti.

Per aggiornare i repository dei pacchetti, apri il terminale e inserisci i seguenti comandi:

sudo apt update
sudo apt upgrade

Eseguendo questi comandi, ti assicuri che i repository dei pacchetti del tuo sistema siano aggiornati, ponendo solide basi per un'installazione senza problemi di Python 3.

Installa Python 3 per Jupyter Notebook

Dopo aver aggiornato i pacchetti di sistema, dovresti installare Python 3. Il gestore pacchetti di Ubuntu, apt, semplifica questo processo.

Per installare Python 3, insieme ai suoi componenti essenziali, esegui il seguente comando nel tuo terminale:

sudo apt install python3 python3-dev python3-venv python3-pip

Questo comando non solo installa Python 3 ma include anche i file di sviluppo di Python 3 (python3-dev), il pacchetto dell'ambiente virtuale (python3-venv) e il gestore pacchetti Python (python3-pip).

Creazione di un ambiente virtuale per Jupyter Notebook

A partire da Ubuntu 20.04 e versioni successive, è consigliabile utilizzare ambienti virtuali per la gestione Pacchetti Python tramite Pip. Gli ambienti virtuali sono essenziali per lo sviluppo di Python, poiché forniscono spazi isolati per diversi progetti e le loro dipendenze, riducendo il rischio di conflitti di versione.

Per configurare un ambiente virtuale, utilizza il seguente comando nel tuo terminale:

python3 -m venv myenv

Qui, myenv è il nome del tuo ambiente virtuale, che puoi rinominare in base alle esigenze del tuo progetto. L'utilizzo di ambienti virtuali è una pratica chiave nella programmazione Python. Garantisce che ogni progetto operi nel proprio ambiente isolato, promuovendo così uno sviluppo del codice più pulito e stabile.

Installa Jupyter Notebook tramite PIP

Attiva l'ambiente virtuale per l'installazione del notebook Jupyter

Per iniziare l'installazione di Jupyter Notebook, attiva l'ambiente virtuale precedentemente configurato. Questo passaggio è fondamentale per mantenere uno spazio di lavoro Python organizzato e privo di conflitti.

Attiva il tuo ambiente virtuale con il seguente comando:

source myenv/bin/activate

Sostituire myenv con il nome del tuo ambiente virtuale se è diverso. L'attivazione dell'ambiente virtuale garantisce che tutte le installazioni e le operazioni siano limitate a questo ambiente isolato, prevenendo modifiche involontarie a livello di sistema.

Aggiorna Python Pip prima di installare Jupyter

Rimanere aggiornati con le ultime versioni degli strumenti software è una pratica fondamentale nella tecnologia. Prima di procedere con l'installazione di Jupyter Notebook, aggiorna il gestore pacchetti di Python, Pip, alla versione più recente. Per aggiornare Pip, esegui questo comando:

pip install --upgrade pip

L'aggiornamento di Pip ti garantisce di disporre delle funzionalità più recenti e dei miglioramenti della sicurezza essenziali per un processo di installazione fluido e sicuro.

Installa Jupyter Notebook utilizzando il comando Pip

Con Pip aggiornato, sei pronto per installare Jupyter Notebook. Questo potente strumento open source è essenziale per attività quali la pulizia dei dati, la simulazione numerica, la modellazione statistica e l'apprendimento automatico. Per installare Jupyter Notebook, esegui il comando seguente:

pip install jupyter

Questo passaggio ordina a Pip di scaricare e installare Jupyter Notebook, fornendo un ambiente versatile per le attività di data science e programmazione.

Avvia Jupyter Notebook

Dopo aver installato con successo Jupyter Notebook nell'ambiente virtuale, è ora di avviarlo. Avviare Jupyter Notebook è semplice. Utilizza il comando seguente:

jupyter notebook

Questo comando avvia l'interfaccia di Jupyter Notebook, in genere aprendola nel browser Web predefinito. Ora sei pronto per creare e lavorare con documenti interattivi contenenti codice live, visualizzazioni e annotazioni di testo.

Abilita il servizio Jupyter Notebook per impostazione predefinita su Ubuntu

Se usi frequentemente Jupyter Notebook, potresti trovare conveniente avere l'ambiente virtuale abilitato e il servizio Jupyter Notebook in esecuzione per impostazione predefinita ogni volta che avvii il sistema. Questo passaggio facoltativo comporta un po' più di configurazione ma può semplificare notevolmente il flusso di lavoro.

Abilitazione dell'ambiente virtuale per impostazione predefinita

Modifica il file .bashrc

Apri il .bashrc file nella tua directory home utilizzando un editor di testo come nano:

nano ~/.bashrc

Aggiungi script di attivazione

Alla fine di .bashrc file, aggiungi la riga per attivare automaticamente il tuo ambiente virtuale all'apertura di una nuova sessione terminale:

source /path/to/your/virtualenv/myenv/bin/activate

Assicurati di sostituire /path/to/your/virtualenv/myenv con il percorso effettivo del tuo ambiente virtuale.

Salva ed esci

Dopo aver aggiunto lo script di attivazione, salva le modifiche e chiudi l'editor. In nano, questo viene fatto premendo CTRL + X, seguito da Y, E Enter.

Configurazione del servizio Jupyter Notebook

Crea un file di servizio Systemd

Crea un nuovo file di servizio per systemd:

sudo nano /etc/systemd/system/jupyter.service

Configura il servizio

Nel file del servizio, inserisci la seguente configurazione:

[Unit]
Description=Jupyter Notebook

[Service]
Type=simple
PIDFile=/run/jupyter.pid
ExecStart=/path/to/your/virtualenv/myenv/bin/jupyter notebook
User=your_username
Group=your_group
WorkingDirectory=/path/to/your/working/directory
Restart=always
RestartSec=10

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Modifica il ExecStart, User, Group, E WorkingDirectory con i tuoi dati specifici. IL ExecStart La linea dovrebbe puntare specificamente all'eseguibile Jupyter all'interno dell'ambiente virtuale.

Ricarica il demone Systemd

Dopo aver configurato il file di servizio Jupyter, è necessario ricaricare il demone systemd per applicare le modifiche:

sudo systemctl daemon-reload

Questo comando informa il systemd che è stato aggiunto un nuovo file di servizio o che uno esistente è stato modificato.

Abilita e avvia il servizio

Dopo il ricaricamento del demone, procedere con l'abilitazione e l'avvio del servizio Jupyter:

sudo systemctl enable jupyter.service
sudo systemctl start jupyter.service

Questi comandi imposteranno il servizio Jupyter Notebook in modo che si avvii automaticamente all'avvio e lo avvii immediatamente.

Configura il tunneling SSH per Jupyter Notebook

Comprensione del tunneling SSH per Jupyter Notebook

Il tunneling SSH è un metodo per inoltrare il traffico di rete in modo sicuro su una connessione SSH crittografata. È particolarmente utile per accedere in modo sicuro a servizi remoti come Jupyter Notebook. In questa configurazione, il tunneling SSH ti consente di interagire in modo sicuro con Jupyter Notebook in esecuzione su un server remoto dal tuo computer locale.

Creazione di un tunnel SSH

Per iniziare, apri una nuova finestra di terminale sul tuo computer locale. Utilizza il seguente comando SSH per creare un tunnel sicuro:

ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

Abbattere il comando

  • ssh: avvia una connessione SSH.
  • -L 8888:localhost:8888: specifica il port forwarding locale. Qui, la porta locale 8888 viene incanalata nella stessa porta sul server remoto.
  • your_server_username: sostituiscilo con il tuo nome utente effettivo sul server remoto.
  • your_server_ip: sostituiscilo con l'indirizzo IP del tuo server.

Ad esempio, se il tuo nome utente è joshua e l'IP del server lo è 203.0.113.0, il comando sarebbe:

ssh -L 8888:localhost:8888 joshua@203.0.113.0

Gestione dei conflitti portuali

Se la porta 8888 è già in uso sul computer locale, sostituirla 8888 con qualsiasi porta disponibile.

Inizializzazione del notebook Jupyter

Dopo aver stabilito il tunnel SSH senza errori, puoi avviare Jupyter Notebook sul server remoto. Esegui il seguente comando sul server:

jupyter notebook

Accesso al taccuino Jupyter

Una volta avviato Jupyter Notebook, fornirà un URL nell'output del terminale. Questo URL, in genere inizia con http://localhost:8888, include un token di sicurezza. Apri il tuo browser web preferito sul tuo computer locale e vai a questo URL.

Nota: Se richiesto, inserisci il numero del token fornito nell'output di Jupyter Notebook. Questo token autentica la tua sessione.

Interfaccia Web del notebook Jupyter

Accesso all'interfaccia Web di Jupyter Notebook

Dopo aver stabilito una connessione tunneling SSH sicura, è possibile accedere a Jupyter Notebook tramite un browser web. Jupyter Notebook offre un'interfaccia intuitiva e un'ampia gamma di funzionalità, che lo rendono uno strumento indispensabile per data scientist e programmatori.

Navigazione tra file e cartelle

Jupyter Notebook visualizza tutti i file e le cartelle nella directory iniziale. Per gestire in modo efficiente i tuoi progetti, avvia Jupyter Notebook nella directory dei file di progetto. Questa pratica garantisce un accesso rapido e semplice a tutte le risorse necessarie.

Esplorazione delle funzionalità del notebook

All'apertura di un Jupyter Notebook, puoi eseguire il codice Python nelle celle o utilizzare Markdown per la documentazione. Questa versatilità rende Jupyter Notebook ideale per combinare codice, visualizzazioni e spiegazioni dettagliate in un unico documento.

Sperimentare il codice Python in Jupyter

Per comprendere meglio le capacità di Jupyter, eseguiamo uno snippet di codice Python. Considera il seguente esempio:

# Defining a simple greeting function
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

# Let's greet 'John'
print(greet('John'))

In questo esempio definiamo a greet funzione che accetta un nome e restituisce un saluto personalizzato. Quando passiamo "John" come argomento al greet funzione, restituisce "Ciao, John!" e stampa il saluto.

Conclusione

In questa guida, abbiamo trattato l'installazione e la configurazione iniziale di Jupyter Notebook su Ubuntu 24.04, 22.04 o 20.04, abbiamo esaminato l'utilizzo dell'interfaccia web e sperimentato frammenti di codice Python. Il mio consiglio finale è di esplorare le funzionalità estese di Jupyter, come la visualizzazione e la documentazione dei dati, per sfruttare appieno le sue capacità. Continua a sperimentare e a superare i limiti dei tuoi progetti.

Joshua James
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