Como instalar o Jupyter Notebook no Ubuntu 24.04/22.04/20.04

Jupyter Notebook é um aplicativo da web de código aberto que permite criar e compartilhar documentos contendo código ativo, equações, visualizações e texto narrativo. É amplamente utilizado em ciência de dados, aprendizado de máquina e pesquisa científica por sua versatilidade e facilidade de uso.

  • Execução de código interativo: escreva e execute código em tempo real, vendo os resultados imediatamente.
  • Suporte a rich text: Combine código com Markdown, LaTeX e HTML para obter documentação abrangente.
  • Visualização de dados: incorpore gráficos e gráficos diretamente em seu notebook para obter uma representação visual de seus dados.
  • Extensível: Suporte para mais de 40 linguagens de programação, incluindo Python, R e Julia.

Com esses recursos, o Jupyter Notebook transforma a forma como trabalhamos com os dados, tornando-os acessíveis e interativos. É particularmente benéfico para quem precisa iterar rapidamente e colaborar perfeitamente.

Com a introdução resolvida, vamos explorar como instalar o Jupyter Notebook no Ubuntu 24.04, 22.04 ou 20.04 LTS usando o terminal de linha de comando.

Etapas de pré-instalação do Jupyter Notebook

Atualize os pacotes do sistema no Ubuntu antes da instalação do Jupyter Notebook

Antes de prosseguir com qualquer instalação central, é crucial começar atualizando os repositórios de pacotes do seu sistema Ubuntu. Esta etapa prepara seu sistema para novas instalações e atualizações.

Para atualizar seus repositórios de pacotes, abra seu terminal e digite os seguintes comandos:

sudo apt update
sudo apt upgrade

Ao executar esses comandos, você garante que os repositórios de pacotes do seu sistema estejam atualizados, estabelecendo uma base sólida para uma instalação perfeita do Python 3.

Instale Python 3 para Jupyter Notebook

Depois de atualizar os pacotes do sistema, você deve instalar o Python 3. O gerenciador de pacotes do Ubuntu, apt, simplifica esse processo.

Para instalar o Python 3, juntamente com seus componentes essenciais, execute o seguinte comando em seu terminal:

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

Este comando não apenas instala o Python 3, mas também inclui os arquivos de desenvolvimento do Python 3 (python3-dev), o pacote de ambiente virtual (python3-venv) e o gerenciador de pacotes Python (python3-pip).

Criando um ambiente virtual para Jupyter Notebook

A partir do Ubuntu 20.04 e versões posteriores, é uma prática recomendada usar ambientes virtuais para gerenciar Pacotes Python através do Pip. Os ambientes virtuais são essenciais para o desenvolvimento em Python, pois fornecem espaços isolados para diferentes projetos e suas dependências, reduzindo o risco de conflitos de versão.

Para configurar um ambiente virtual, use o seguinte comando em seu terminal:

python3 -m venv myenv

Aqui, myenv é o nome do seu ambiente virtual, que você pode renomear de acordo com a necessidade do seu projeto. A utilização de ambientes virtuais é uma prática fundamental na programação Python. Garante que cada projeto opere em seu próprio ambiente isolado, promovendo assim um desenvolvimento de código mais limpo e estável.

Instale o Jupyter Notebook via PIP

Ative o ambiente virtual para instalação do Jupyter Notebook

Para iniciar a instalação do Jupyter Notebook, ative o ambiente virtual que você configurou anteriormente. Esta etapa é crucial para manter um espaço de trabalho Python organizado e livre de conflitos.

Ative seu ambiente virtual com o seguinte comando:

source myenv/bin/activate

Substituir myenv pelo nome do seu ambiente virtual, se for diferente. A ativação do ambiente virtual garante que todas as instalações e operações fiquem confinadas a esse ambiente isolado, evitando alterações não intencionais em todo o sistema.

Atualize o Python Pip antes de instalar o Jupyter

Manter-se atualizado com as versões mais recentes das ferramentas de software é uma prática fundamental em tecnologia. Antes de prosseguir com a instalação do Jupyter Notebook, atualize o gerenciador de pacotes do Python, Pip, para sua versão mais recente. Para atualizar o Pip, execute este comando:

pip install --upgrade pip

A atualização do Pip garante que você tenha os recursos e melhorias de segurança mais recentes, essenciais para um processo de instalação tranquilo e seguro.

Instale o Jupyter Notebook usando o comando Pip

Com o Pip atualizado, você está pronto para instalar o Jupyter Notebook. Esta poderosa ferramenta de código aberto é essencial para tarefas como limpeza de dados, simulação numérica, modelagem estatística e aprendizado de máquina. Para instalar o Jupyter Notebook, execute o seguinte comando:

pip install jupyter

Esta etapa comanda o Pip para baixar e instalar o Jupyter Notebook, fornecendo um ambiente versátil para suas tarefas de ciência de dados e programação.

Inicie o Jupyter Notebook

Após a instalação bem-sucedida do Jupyter Notebook no ambiente virtual, é hora de iniciá-lo. Iniciar o Jupyter Notebook é simples. Utilize o comando abaixo:

jupyter notebook

Este comando inicia a interface do Jupyter Notebook, normalmente abrindo-o em seu navegador padrão. Agora você está pronto para criar e trabalhar com documentos interativos contendo código ativo, visualizações e anotações de texto.

Habilite o serviço Jupyter Notebook por padrão no Ubuntu

Se você usa o Jupyter Notebook com frequência, pode achar conveniente ter o ambiente virtual habilitado e o serviço Jupyter Notebook em execução por padrão sempre que você iniciar o sistema. Esta etapa opcional envolve um pouco mais de configuração, mas pode agilizar significativamente o seu fluxo de trabalho.

Habilitando ambiente virtual por padrão

Editar arquivo .bashrc

Abra o .bashrc arquivo em seu diretório inicial usando um editor de texto como o nano:

nano ~/.bashrc

Adicionar script de ativação

No final de .bashrc arquivo, anexe a linha para ativar automaticamente seu ambiente virtual ao abrir uma nova sessão de terminal:

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

Certifique-se de substituir /path/to/your/virtualenv/myenv com o caminho real do seu ambiente virtual.

Salvar e sair

Após adicionar o script de ativação, salve as alterações e saia do editor. No nano, isso é feito pressionando CTRL + X, seguido pela Y, e Enter.

Configurando o serviço Jupyter Notebook

Crie um arquivo de serviço Systemd

Crie um novo arquivo de serviço para systemd:

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

Configurar o serviço

No arquivo de serviço, insira a seguinte configuração:

[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

Modifique o ExecStart, User, Group, e WorkingDirectory com seus detalhes específicos. O ExecStart A linha deve apontar especificamente para o executável do Jupyter no ambiente virtual.

Recarregar o Systemd Daemon

Depois de configurar o arquivo de serviço Jupyter, você precisa recarregar o daemon systemd para aplicar as alterações:

sudo systemctl daemon-reload

Este comando informa ao systemd que um novo arquivo de serviço foi adicionado ou um arquivo existente foi modificado.

Habilite e inicie o serviço

Após o recarregamento do daemon, prossiga para habilitar e iniciar o serviço Jupyter:

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

Esses comandos configurarão o serviço Jupyter Notebook para iniciar automaticamente na inicialização e iniciá-lo imediatamente.

Configurar o túnel SSH para Jupyter Notebook

Compreendendo o encapsulamento SSH para Jupyter Notebook

O tunelamento SSH é um método para encaminhar o tráfego de rede com segurança por meio de uma conexão SSH criptografada. É particularmente útil para acessar serviços remotos com segurança, como o Jupyter Notebook. Nesta configuração, o tunelamento SSH permite interagir de forma segura com o Jupyter Notebook em execução em um servidor remoto de sua máquina local.

Estabelecendo um túnel SSH

Para começar, abra uma nova janela de terminal em sua máquina local. Use o seguinte comando SSH para criar um túnel seguro:

ssh -L 8888:localhost:8888 your_server_username@your_server_ip

Quebrando o Comando

  • ssh: inicia uma conexão SSH.
  • -L 8888:localhost:8888: especifica o encaminhamento de porta local. Aqui, a porta local 8888 é encapsulada para a mesma porta no servidor remoto.
  • your_server_username: substitua pelo seu nome de usuário real no servidor remoto.
  • your_server_ip: substitua pelo endereço IP do seu servidor.

Por exemplo, se o seu nome de usuário for joshua e o IP do servidor é 203.0.113.0, o comando seria:

ssh -L 8888:localhost:8888 joshua@203.0.113.0

Tratamento de conflitos portuários

Se a porta 8888 já estiver em uso na sua máquina local, substitua 8888 com qualquer porta disponível.

Inicializando o Jupyter Notebook

Depois de estabelecer o túnel SSH sem erros, você pode iniciar o Jupyter Notebook no servidor remoto. Execute o seguinte comando no servidor:

jupyter notebook

Acessando o Jupyter Notebook

Assim que o Jupyter Notebook for iniciado, ele fornecerá um URL na saída do terminal. Este URL, normalmente começando com http://localhost:8888, inclui um token de segurança. Abra seu navegador preferido em sua máquina local e navegue até este URL.

Observação: Se solicitado, insira o número do token fornecido na saída do Jupyter Notebook. Este token autentica sua sessão.

Interface da Web do Notebook Jupyter

Acessando a interface da Web do Jupyter Notebook

Depois de estabelecer uma conexão de túnel SSH segura, você poderá acessar o Jupyter Notebook por meio de um navegador da web. O Jupyter Notebook oferece uma interface amigável e uma ampla gama de recursos, tornando-o uma ferramenta indispensável para cientistas de dados e programadores.

Navegando em arquivos e pastas

O Jupyter Notebook exibe todos os arquivos e pastas em seu diretório inicial. Para gerenciar seus projetos com eficiência, inicie o Jupyter Notebook no diretório dos arquivos do projeto. Essa prática garante acesso rápido e fácil a todos os recursos necessários.

Explorando a funcionalidade do notebook

Ao abrir um Jupyter Notebook, você pode executar o código Python em células ou usar o Markdown para documentação. Essa versatilidade torna o Jupyter Notebook ideal para combinar código, visualizações e explicações detalhadas em um único documento.

Experimentando código Python em Jupyter

Para entender melhor os recursos do Jupyter, vamos executar um trecho de código Python. Considere o seguinte exemplo:

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

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

Neste exemplo, definimos um greet função que aceita um nome e retorna uma saudação personalizada. Quando passamos 'John' como argumento para o greet função, ela retorna “Olá, John!” e imprime a saudação.

Conclusão

Neste guia, abordamos a instalação e configuração inicial do Jupyter Notebook no Ubuntu 24.04, 22.04 ou 20.04, percorremos usando a interface da web e experimentamos trechos de código Python. Minha recomendação final é explorar os amplos recursos do Jupyter, como visualização de dados e documentação, para aproveitar totalmente seus recursos. Continue experimentando e ultrapassando os limites de seus projetos.

Joshua James
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