关于机器学习:前置机器学习二30分钟掌握常用Jupyter-Notebook用法

相较于Pycharm执行py文件来说，Jupyter Notebook可保留执行过程，增加图表、正文等富文本阐明的性能，使其对机器学习的开发者分外敌对。

本文蕴含机器学习环境装置，Jupyter Notebook常见用法：常见应用、命令、快捷键等。进阶用法：LaTeX数学公式、魔法命令等。

本文收录于机器学习前置教程系列。

一、机器学习环境装置

网上装置机器学习环境的材料十分多，我没有必要过分具体介绍。此处举荐我集体的装置形式Miniconda+清华镜像，因为应用国内镜像所以十分快。

1. Miniconda

Miniconda 是Anaconda的最小安装版。只蕴含conda和Python以及它们依赖的大量软件包，包含pip, zlib等。
Miniconda下载地址：https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

2. pip install

下载安装罕用软件包，-i 参数指定清华镜像下载。
留神：本例装置tensorflow CPU版本，如需装置tensorflow GPU版本，替换tensorflow-cpu为tensorflow。
GPU版TensorFlow需装置CUDA和cuDNN，详情见TensorFlow中武官网-GPU反对: 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[可选]

对于有外网条件的人来说，Colaboratory能够作为上述配置的替代品。
Colaboratory是谷歌开发的在浏览器上运行Python的工具，其反对GPU和TPU。应用体验与Jupyter Notebook统一，但更不便。以我集体应用为例，它收费赠送12.72GB内存和107.77GB的硬盘。简略来说，它比个别的个人电脑要快。Colab反对付费版，性能更高。
Colaboratory官网地址：https://colab.research.google.com/

二、Jupyter Notebook

关上Miniconda/Anaconda命令行，输出启动命令启动Jupyter。

jupyter Notebook

如下图，进入Jupyter启动页，而后点击New --> Python3 新建Notebook。当初咱们正式进入Jupyter Notebook的世界。

1. 常见用法

1.1 打印

键入命令，按Ctrl+Enter执行单元格。

print("2020, 戴好口罩！")

执行后果如图所示

1.2 新建单元格，主动补全

按B（Below）键，在单元格下方新建单元格。

输出下方代码，按Shift+Enter执行单元格。试试在输出np.lins时按Tab键，Jupyter将主动补全代码。对于linspace办法，咱们将在接下来解说Numpy的文章中阐明。

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

Shift+Enter将执行选中单元格，并抉择下方单元格。如下方无单元格则新建单元格。

1.3 代码提醒

输出myarray，按Alt+Enter执行选中单元格，并在下方插入新的单元格。咱们将光标放在代码前方，按Shift+Tab查看代码提醒。按两次Shift+Tab可查看代码详情。

myarray

如图显示，myarray是ndarray类型的数组。

1.4 Markdown

选中myarray单元格，按 A （Above）在myarray上方插入单元格，再按 M 将单元格格局转换为Markdown格局。

## markdown在此处点击**Shift+Tab**可查看myarray数据类型。

执行失去如下显示。

1.5 序号阐明

单元格后面的序号示意单元格执行的秩序。其中空[ ]为素来没执行过。[*]为尚未执行到。

1.6 Jupyter两种模式及全副快捷键

1.6.1 命令模式（按ESC进入）

Jupyter常用命令模式快捷键：

1.6.2 编辑模式（按Enter进入）

Jupyter罕用编辑模式快捷键：

1.6.3 Jupyter Notebook快捷键大全

进入命令模式，按 H 查看所有Jupyter Notebook快捷键。

2. 进阶用法

2.1 LaTeX数学公式反对

Jupyter Notebook 反对LaTex数学公式。新建Markdown代码格局单元格。

输出下方文本将显示LaTeX公式，这对咱们学习机器学习记数学公式十分有帮忙。

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

试试执行上面的代码，看看会显示什么？

\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，我会在接下来的文章中具体介绍，还请您多多关注我。

2.2 魔法命令

输出%lsmagic查看所有可用魔法命令。

%lsmagic

其中比拟常见的如 %pwd, %timeit等。

3. 更多

Jupyter Notebook 官网文档： https://jupyter-Notebook.readthedocs.io/en/stable/examples/Notebook/examples_index.html