Записки океанолога — обработка и визуализация данных

Задача: поставить ipython notebook — среду для работы с ipython в браузере, и немножко рассказать о его возможностях.
�?нструменты: iptyhon notebook

Думаю, что многим хорошо известен продвинутый питоновский шел ipython. Его создатели большие любители пакета Matematika, и при работе в питоне, они скучали по её рабочей среде, которая реализована в виде записной книжки. Там имеется возможность тут же решить уравнение, отобразить результаты решения, нарисовать график, снабдить всё это текстовым комментарием, а при изменении исходных данных всё пересчитать и перерисовать одним нажатием клавиши.

Примерно с год назад разработчики ipython решили, что так жить больше нельзя, и начали изобретать велосипед разрабатывать свою записную книжку. Да так их понесло, что до сих пор не могут остановиться — очень уж им нравится то, что в итоге получается. Под катом рассказ о том как поставить последнюю стабильную версию ipython notebook под Ubuntu, запустить её и посмотреть примеры. Во второй части я покажу свой пример сеанса работы с notebook.

В научной работе важно протоколировать процесс поиска решения. Нужно знать, что ты уже попробовал, что не сработало и почему. Но в запале, конечно, мало кто это делает систематически.
notebook позволяет делать что-то вроде продвинутого лога всех ваших изысканий. Это инструмент, при помощи которого можно довольно просто и удобно искать решение вашей проблеммы, иллюстрируя всё это тут же создаваемыми графиками, картами или математическими формулами. При желании всё ваши действия можно сохранить, и к любому этапу можно легко вернуться. Демонстрация возможностей, конечно, лучше сотен страниц диферамбов, поэтому заинтересовавшихся отсылаю к большому видео с рассказом об ipython и notebook. Собственно про Notebook там начиная с 1:15:40. Кому лень смотреть часовую презентацию, есть видео на три минуты.

Установка

Устанавливать будем на Ubuntu 12.04. Самый простой способ, который я рекомендую тем, кто не хочет возиться с компиляцией и ручной установкой небольшой кучки дополнительного софта:

Будет установлена версия ipython 0.12. Однако Notebook развивается очень быстрыми темпами, и зачастую хочется иметь по крайней мере последнюю стабильную версию. Для этого придётся немножко потрудиться (в деталях процесс описан тут). Сначала скачиваем последний стабильный релиз отсюда. Распаковываем и выполняем:

Чтобы Notebook работал нужно поставить pyzmq. Подготавливаем почву:

Скачиваем исходники отсюда.
Распаковываем, конфигурируем и устанавливаем:

Также нам нужен сервер Tornado. Скачиваем отсюда. Распаковываем собираем и устанавливаем

Последний пакет, так уж и быть поставим из репозитория 🙂

Ознакомительный тур

Перед началом работы можно посмотреть, что notebook может. Чтобы примеры из документации и из моей сессии заработали, вам нужно будет проверить, что установлено ещё несколько пакетов (последние, честное слово :)):

Примеры находятся в папке с документацией ipython и реализованны в виде файлов notebook. Чтобы начать с ними работу достаточно перейти в

если вы устанавливали ipython самостоятельно, и в

если ставили из репозитория Ubuntu.

В папке выполните команду:

при этом должен запуститься браузер с вот таким списком:

Тут вы просто открываете одну из книжек и наслаждаетесь, не забывая попутно выполнять встречающийся код. Для этого нужно либо нажать кнопку play (в виде стандартной стрелочки в интерфейсе), либо нажать Shift+Enter если вы хотите выполнить код и перейти в следующий блок, либо Ctrl+Enter — при этом код выполнится, но перехода на следующий блок не произойдёт, а код будет выделен.

�?з может не всем полезного, но вкусного:
Код и картинки в одном пространстве

Markdown (маркдаун) для разметки текста:

LaTeX для любителей снабдить свой комментарий хитрой формулой:

�?нтеграция с другими языками (Octave и R):

Символьные вычисления при помощи SymPy:

В следующей части попробую показать notebook в действии.