相較于Pycharm執行py文件來說，Jupyter Notebook可保存執行過程，添加圖表、注釋等富文本說明的功能，使其對機器學習的開發者格外友好。

本文包含機器學習環境安裝，Jupyter Notebook常見用法：常見使用、命令、快捷鍵等。進階用法：LaTeX數學公式、魔法命令等。

本文收錄于機器學習前置教程系列。

一、機器學習環境安裝

網上安裝機器學習環境的資料非常多，我沒有必要過分詳細介紹。此處推薦我個人的安裝方式Miniconda+清華鏡像，因為使用國內鏡像所以非常快。

1. Miniconda

Miniconda 是Anaconda的最小安裝版。只包含conda和Python以及它們依賴的少量軟件包，包括pip,?zlib等。
Miniconda下載地址：https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

2. pip install

下載安裝常用軟件包，-i?參數指定清華鏡像下載。
注意：本例安裝tensorflow CPU版本，如需安裝tensorflow GPU版本，替換tensorflow-cpu為tensorflow。
GPU版TensorFlow需安裝CUDA和cuDNN，詳情見TensorFlow中文官網-GPU支持: https://tensorflow.google.cn/install/gpu。

pip install --upgrade pip pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple tensorflow-cpu tensorflow-datasets tf-agents matplotlib pandas scikit-learn scikit-image ipython jupyter keras gym lxml xlrd openpyxl sqlalchemy

3. Colaboratory[可選]

對于有外網條件的人來說，Colaboratory可以作為上述配置的替代品。
Colaboratory是谷歌開發的在瀏覽器上運行Python的工具，其支持GPU和TPU。使用體驗與Jupyter Notebook一致，但更方便。以我個人使用為例，它免費贈送12.72GB內存和107.77GB的硬盤。簡單來說，它比一般的個人電腦要快。Colab支持付費版，性能更高。
Colaboratory官方地址：https://colab.research.google.com/

二、Jupyter Notebook

打開Miniconda/Anaconda命令行，輸入啟動命令啟動Jupyter。

jupyter Notebook

如下圖，進入Jupyter啟動頁，然后點擊New --> Python3?新建Notebook。現在我們正式進入Jupyter Notebook的世界。

1. 常見用法

1.1 打印

鍵入命令，按Ctrl+Enter執行單元格。

print("2020, 戴好口罩！")

執行結果如圖所示

1.2 新建單元格，自動補全

按B（Below）鍵，在單元格下方新建單元格。

輸入下方代碼，按Shift+Enter執行單元格。試試在輸入np.lins時按Tab鍵，Jupyter將自動補全代碼。關于linspace方法，我們將在接下來講解Numpy的文章中說明。

import numpy as np myarray = np.linspace(0,10,101)

Shift+Enter將執行選中單元格，并選擇下方單元格。如下方無單元格則新建單元格。

1.3 代碼提示

輸入myarray，按Alt+Enter執行選中單元格，并在下方插入新的單元格。我們將光標放在代碼后方，按Shift+Tab查看代碼提示。按兩次Shift+Tab可查看代碼詳情。

myarray

如圖顯示，myarray是ndarray類型的數組。

1.4 Markdown

選中myarray單元格，按?A?（Above）在myarray上方插入單元格，再按?M?將單元格格式轉換為Markdown格式。

## markdown 在此處點擊**Shift+Tab**可查看myarray數據類型。

執行得到如下顯示。

1.5 序號說明

單元格前面的序號表示單元格執行的次序。其中空[ ]為從來沒執行過。[*]為尚未執行到。

1.6 Jupyter兩種模式及全部快捷鍵

1.6.1 命令模式（按ESC進入）

Jupyter常用命令模式快捷鍵：

快捷鍵操作

A	在上方插入單元格
B	在下面插入單元格
D,D	刪除選定的單元格
Shift-Enter	運行單元格，在下面選擇
Ctrl-Enter	運行選定的單元格
Alt-Enter	運行單元格并在下面插入
Y	將單元格更改為代碼格式
M	將單元格更改為Markdown格式

1.6.2 編輯模式（按Enter進入）

Jupyter常用編輯模式快捷鍵：

快捷鍵操作

Tab	代碼補全或縮進
Shift-Tab	代碼提示
Ctrl-D	刪除整行
Shift-Enter	運行單元格，在下面選擇
Ctrl-Enter	運行選定的單元格
Alt-Enter	運行單元格并在下面插入

1.6.3 Jupyter Notebook快捷鍵大全

進入命令模式，按?H?查看所有Jupyter Notebook快捷鍵。

2. 進階用法

2.1 LaTeX數學公式支持

Jupyter Notebook 支持LaTex數學公式。新建Markdown代碼格式單元格。

輸入下方文本將顯示LaTeX公式，這對我們學習機器學習記數學公式非常有幫助。

### variance 方差公式 $$s^2 = \frac{\sum_{i=1}^{n}{(x_i -x)^2}}{n}$$ (其中`x`為均值)

試試執行下面的代碼，看看會顯示什么？

\begin{equation*} \left( \sum_{k=1}^n a_k b_k \right)^2 \leq \left( \sum_{k=1}^n a_k^2 \right) \left( \sum_{k=1}^n b_k^2 \right) \end{equation*}

更多LaTeX的用法，我會在接下來的文章中詳細介紹，還請您多多關注我。

2.2 魔法命令

輸入%lsmagic查看所有可用魔法命令。

%lsmagic

其中比較常見的如 %pwd, %timeit等。

3. 更多

Jupyter Notebook 官方文檔：https://jupyter-Notebook.readthedocs.io/en/stable/examples/Notebook/examples_index.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【机器学习基础】前置知识（二）：30分钟掌握常用Jupyter Notebook用法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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