تجربه شیرین کدنویسی به کمک مرورگر با کتابچه‌های پایتون

کار با پایتون در دنیای مهندسی و پردازش داده معاصر به یک استاندارد تبدیل شده است و ابزار و محیط های برنامه نویسی مختلفی هم برای کار با آن پیشنهاد شده است .

از طرفی، یکی از نیازهای مهندسین داده و در حالت کلی تر، برنامه نویسان بحث ارائه و اشتراک گذاری برنامه ها و الگوریتم ها است به گونه ای که بتوان به کدهای یک برنامه،  متن، خروجی ، اشکال ، نمودار و حتی  فرمول های ریاضی را ترکیب کرد و به عنوان یک کتابچه یا بسته کامل به کاربران عرضه کرد و این امکان را به آنها داد که در صورت نیاز، ورودی ها را تغییر دهند و خروجی جدید را مشاهده کنند و یا برای خودشان در لابلای کدها و خروجی ها ، یادداشت های شخصی خود را هم بنویسند . این ایده اصلی شکل گرفتن کتابچه های پایتون یا Python Notebooks است که به کمک کتابخانه IPython‌ ایجاد شده و قابل مشاهده و ویرایش هستند.

همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید، در ابتدای این کتابچه یک توضیح راجع به آن گذاشته شده و بعد از آن کدهای پایتون و لابلای آن ها هم توضیحات لازم و در آخر هم خروجی کار که دو نمودار گرافیکی است آورده شده است.

فرض کنید مطلبی را برای یک کارگاه آموزشی آماده کرده اید یا برای دانشجویان یک کلاس، کتابچه پایتون مربوطه را ایجاد و ذخیره و در اختیار شرکت کنندگان و دانشجویان قرار می دهید. حال شرکت کنندگان آن دوره علاوه بر اینکه قادرند مطالب، کدها و خروجی های شما را ببینند، می توانند هم یادداشتهای خود را در مکان مناسب در این کتابچه درج کنند و هم با تغییر کدها در حین تدریس، به صورت عملی با آن مطلب و مفهوم کار کنند. مجموعه ای کامل از کتابچه های مفید پایتون را در این آدرس می توانید مشاهده کنید .

البته با توجه به موفقیت کتابچه های پایتون، این پروژه به سرعت گسترش پیدا کرد و امروزه با نام کتابچه های ژوپیتر (Jupyter Notebook) شناخته می شود و حدود ۴۰ زبان برنامه نویسی (بخصوص زبان R) را پشتیبانی می کند. یعنی شما برای جاوا و سی شارپ و ارلنگ و …. هم می توانید کتابچه های لازم را تولید و استفاده کرده و به اشتراک بگذارید.

توضیح صفحه اصلی خود سایت ژوپیتر هم گویای هدف این پروژه است :

برای مشاهده امکانات و نحوه کار این کتابچه ها به صورت آنلاین هم می توانید از بخش آزمایشی سایت ژوپیتر استفاده کنید. روی کتابچه Welcome to Python.ipynb  (پسوند کتابچه های پایتون ipynb است) کلیک کنید. تصویر زیر را می بینید :

همانطور که مشاهده می کنید یک کتابچه از واحدهایی به نام سلول تشکیل شده است که این سلول می تواند متن باشد (با فرمت مارک داون  – توضیح مختصر : مارک داون یک گرامر ساده برای نوشتن متن است که با یک پارسر به کد اچ تی ام ال تبدیل میشود – یک ویرایشگر آنلاین فارسی مارک داون ) یا کدهای برنامه یا توضیح و یا حالت خام و پردازش نشده (برای فرمول ها و مارک داون)

می توان با دکمه + یک سلول جدید اضافه کرد، کد را نوشت ، اجرا کرد و خروجی را همانجا مشاهده کرد . توضیحی درباره آن نوشت و به سلول بعد مراجعه کرد…..

توصیه می کنم اگر قصد کار در حوزه تحلیل داده را دارید (چه با زبان R‌ چه پایتون و چه اسکالا و …) ، از کتابچه های ژوپیتر استفاده کنید که بتوانید کدها و تلاش های خود را مستند کنید و در صورت نیاز با دیگران به اشتراک بگذارید . می توانید از سایت Wakari استفاده کنید که به شما اجازه ایجاد کتابچه های پایتون را به صورت آنلاین می دهد یعنی بدون نصب یک ادیتور در این سایت می توانید کدهای پایتون خود را بنویسید و اجرا کنید و نتیجه را ببنید و کل کتابچه ها را هم به صورت گروه بندی شده برای خود ذخیره کنید .

اگر قصد نصب IPython که البته هسته پیش فرض ژوپیتر هست را دارید از این آدرس می توانید جزییات آنرا مشاهده کنید. (توصیه می کنم برای راحت تر شدن کار و اینکه تمام کتابخانه های لازم به صورت یکجا روی سیستم شما نصب شود توزیع پایتون Canopy یا Anaconda را روی سیستم خود نصب کنید که کتابچه های پایتون به صورت پیش فرض درون آنها قرار دارند).

پس از نصب کتابخانه ژوپیتر کافیست در خط فرمان تایپ کنید :

ipython notebook

تا مرورگر باز شده (روی پورت ۸۸۸۸ یعنی آدرس ۱۲۷٫۰٫۰٫۱:۸۸۸۸) و صفحه ایجاد و مدیریت کتابچه های پایتون را مشاهده کنید و با زدن دکمه ایجاد کتابچه کار خود را با پایتون در یک محیط تعاملی و جذاب ادامه دهید ……

اگر از توزیع آناکوندا استفاده کنید، کافیست در فهرست برنامه های ویندوز ، برنامه  Anaconda Navigator را باز ر کرده، از صفحه اول آن، بر روی Jupyter NoteBook کلیک نمایید تا مراحل فوق به صورت خودکار انجام شود.

پی نوشت :

این کتاب را هم برای تکمیل این مبحث می توانید دانلود و مطالعه کنید. فوت و فن‌های کار با کتابچه‌ها به قلمی شیوا در این مقاله توسط آقای محمد چناریان هم در دسترس علاقه‌مندان است.

برای اجرای آنلاین پایتون به کمک کتابچه ها، از سایت Wakari.io ، کتابچه‌های آژور مایکروسافت و بخش آنلاین گوگل هم می توانید استفاده کنید.