42.9    Das Jupyter Notebook 

Das Jupyter Notebook, ehemals IPython Notebook, ist eine Webanwendung, die einen neuartigen Weg zur interaktiven Nutzung von Python beschreitet. Ein Notebook-Dokument besteht aus einer Aneinanderreihung von Zellen. Dabei gibt es vier grundlegende Typen von Zellen:

• Code-Zellen enthalten Python-Code, der jederzeit bearbeitet und neu ausgeführt werden kann.
• Markdown-Zellen enthalten formatierten Text zur Beschreibung. Sie können beispielsweise auch LaTeX-Formeln beinhalten.
• Raw-Zellen enthalten unformatierten Text.
• Heading-Zellen enthalten Überschriften zur Strukturierung des Dokuments.

Über das Kommando jupyter notebook lässt sich ein Webserver starten, der das Jupyter Notebook ausführt. Daraufhin startet automatisch ein Browser mit dem Notebook. In der angezeigten Liste kann jetzt ein gespeichertes Notebook-Dokument geladen werden. Alternativ erstellen Sie über den Menüpunkt New • Python 3 ein neues Notebook-Dokument für Python 3.

Abbildung 42.1    Das IPython-Notebook

Das in Abbildung 42.1 dargestellte Dokument beinhaltet drei Code-Zellen, in denen die Fakultätsfunktion fak definiert und zweimal ausgewertet wird. Innerhalb einer Code-Zelle können Sie Ihren Python-Code wie in einem Editor schreiben. Durch Drücken von (ª) + (Enter) wird der eingegebene Code als Ganzes ausgeführt. Alternativ können Sie dazu den Play-Button im Menü verwenden.

Es ist problemlos möglich, die Fakultätsfunktion nachträglich zu ändern. Davon abhängige Zellen können daraufhin ausgewählt und durch Drücken von (ª) + (Enter) erneut ausgeführt werden.

Zwischen den Code-Zellen können wir Markdown-Zellen einfügen, um den ausgeführten Code zu beschreiben. Über den Menüpunkt Insert können neue Code-Zellen eingefügt werden, die dann über die Auswahlliste in der Menüzeile zu Markdown-Zellen gemacht werden können.

Abbildung 42.2    Ein Notebook mit Markdown-Zellen

Innerhalb von Markdown-Zellen können Sie die Formatierungssprache Markdown verwenden, um den Text zu formatieren. So wird in doppelte Sternchen eingefasster Text beispielsweise fett geschrieben. Außerdem wird die LaTeX-Mathematikumgebung unterstützt: Zwischen ein Paar von einfachen oder doppelten Dollarzeichen kann eine mathematische Formel geschrieben werden, die dann grafisch dargestellt wird. Der Code für die in Abbildung 42.2 dargestellte Formel lautet:

$$fak(n) = \prod_{i=1}^n i$$

Besonders interessant ist die Verwendung des IPython-Notebooks in Kombination mit dem Modul matplotlib, das Sie in Kapitel 41, »Wissenschaftliches Rechnen«, kennengelernt haben. Wenn über die magische Funktion %matplotlib der Inline-Modus eingerichtet wurde, werden matplotlib-Plots ebenfalls in das Notebook integriert:

Abbildung 42.3    Ein in einem Notebook-Dokument integrierter Plot