Windows上安装与使用 Jupyter Notebook

1. 了解 Jupyter Notebook

Jupyter Notebook 是一个交互式计算环境,非常适合进行数据科学和机器学习的研究和实验。可以在 Notebook 中直接编写代码、运行代码块、保存结果,非常直观。

在安装 Jupyter Notebook 时,可以选择全局环境(base 环境)或虚拟环境。全局环境指的是安装在 Miniconda 或 Anaconda 根目录的 Python 环境,而虚拟环境是用于隔离不同项目和库的独立环境。建议对每个项目使用独立的虚拟环境,以避免库冲突。

当然,最方便的方法就是用vscode或者PyCharm的插件来实现,直接打开.ipynb的文件,然后按照应用的提示直接安装。不过这篇文章主要讲的是如何用命令行+浏览器方法运行。(能开代理,可以解决可能出现的下载外网数据集的问题)

通过命令行运行的话,会自动进入浏览器。

2. 环境准备

首先需要一个虚拟环境。

在 Windows 系统上,可以选择安装 MinicondaAnaconda 来管理 Python 和环境。二者的区别在于 Anaconda 附带了大量的科学计算包,而 Miniconda 是一个精简版本,可以根据需要安装特定的库。

创建虚拟环境

为了避免在全局环境中安装库,可以为每个项目创建独立的虚拟环境。以下是创建虚拟环境的命令:

bash 复制代码
conda create -n myenv python=3.11

其中 your_env_name 是环境名称,python=3.11 指定 Python 版本,可以根据项目需求调整。

激活虚拟环境

激活刚刚创建的虚拟环境:

bash 复制代码
conda activate myenv 

3. 安装 Jupyter Notebook

全局环境中安装(建议)

可以选择将 Jupyter Notebook 安装到 Miniconda 的 base 环境,这样即使在没有激活任何虚拟环境时也可以使用 Jupyter Notebook。也可以指定内核

  1. 切换到 base 环境:

    bash 复制代码
    conda activate base
  2. 安装 Jupyter Notebook:

    bash 复制代码
    conda install -c conda-forge notebook

问题 :权限不足

如果在安装 Jupyter Notebook 时遇到EnvironmentNotWritableError 错误,通常是由于当前用户没有对 Miniconda安装目录的写权限。可以通过以下方法解决:

  1. 以管理员身份运行 CMD 或 Anaconda Prompt 再执行安装命令。
  2. 将 Miniconda 安装在用户拥有写权限的目录(如用户主目录)以避免权限问题。

注册虚拟环境的内核

如果已经在 base 环境中安装了 Jupyter Notebook,仍可以在虚拟环境中运行代码。只需要将虚拟环境注册为 Jupyter Notebook 的内核。

  1. 首先激活虚拟环境并安装 ipykernel(如果尚未安装)。ipykernel 用于注册内核:

    bash 复制代码
    conda activate myenv 
    conda install ipykernel
  2. 将虚拟环境添加到 Jupyter Notebook 的可用内核中:

    bash 复制代码
    python -m ipykernel install --user --name myenv --display-name "Python (myenv )"

    --name 参数指定内核的实际名称,--display-name 参数是你在 Notebook 中看到的名称。

    之后,在 Jupyter Notebook 中可以选择这个内核运行代码。

  3. 安装完成后,可以通过以下命令启动 Jupyter Notebook:(返回全局环境中运行)

    bash 复制代码
      conda activate base
      jupyter notebook

打开 Jupyter Notebook,选择刚刚添加的内核

  • 在 Jupyter Notebook 的主页,点击右上角的 New,在下拉菜单中应当可以看到 Python (d2l)
  • 进入 Notebook 文件后,也可以通过 Kernel > Change Kernel 来切换内核。
    当你打开一个 Jupyter Notebook 文件时,可以从菜单中选择不同的内核。

虚拟环境中安装

为了隔离项目依赖,也可以选择在虚拟环境中安装 Jupyter Notebook。

这样可以省去手动添加内核的步骤,因为Jupyter Notebook的默认内核就是当前虚拟环境。

但是这样在别的虚拟环境中还需要再次安装Jupyter Notebook。

  1. 首先激活目标虚拟环境(如 d2l):

    bash 复制代码
    conda activate d2l
  2. 安装 Jupyter Notebook:

    bash 复制代码
    conda install -c conda-forge notebook
  3. 启动 Jupyter Notebook:(直接在此环境下启动)

    bash 复制代码
    jupyter notebook

4. 启动 Jupyter Notebook

启动方式

  1. 通过命令行启动(适用于 CMD、Anaconda Prompt 或 Windows Terminal):(定位到你的.ipynb文件所在的文件夹内输入)

    bash 复制代码
    jupyter notebook
  2. 通过 Anaconda Navigator 启动(如果使用的是 Anaconda 安装包,可以在 Anaconda Navigator 中找到 Jupyter Notebook 并点击启动)。

配置 Jupyter Notebook

可以通过 jupyter_notebook_config.py 文件进一步配置 Jupyter Notebook。执行以下命令生成配置文件:

bash 复制代码
jupyter notebook --generate-config

该文件通常位于 C:\Users\你的用户名\.jupyter\jupyter_notebook_config.py。可以在其中设置 Jupyter Notebook 的默认启动路径、端口等。

内核管理

删除不需要的内核

如果有一些过期的或不再需要的内核,可以将其删除:

  1. 列出所有内核,找到需要删除的内核文件夹位置:

    bash 复制代码
    jupyter kernelspec list

    输出的结果中每一行表示一个内核及其位置。定位到要删除的内核目录。

  2. 删除指定内核。例如,要删除名为 d2l 的内核:

    bash 复制代码
    jupyter kernelspec uninstall d2l

使用 nb_conda_kernels 扩展自动发现 Conda 环境

如果你经常需要在多个 Conda 环境中切换,可以安装 nb_conda_kernels 扩展,它会自动检测并加载所有 Conda 虚拟环境作为内核。

  1. 安装 nb_conda_kernels:(base)中安装

    bash 复制代码
    conda install -c conda-forge nb_conda_kernels
  2. 安装后,启动 Jupyter Notebook。nb_conda_kernels 会自动列出所有可用的 Conda 环境。

注意:如果环境较多,可能会影响启动速度,因为系统需要扫描并加载所有环境。

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