Pythonの生産性を向上させる5つのJupyter notebookプラグイン

今回は、生産性を向上させるための5つのJupyter拡張機能を紹介します。ブックマークや学習、そして「いいね！」やサポートなど、お気軽にご利用ください。この記事の最後に技術交流グループがありますので、気軽にチャットしてください。

さあ、はじめましょう

1. jupyter-リソースの使用法

メモリの問題でJupyter Notebookの動作が遅くなったり、クラッシュしたりしたことはありませんか？メモリを大量に消費するビッグデータを探索するときや、重いモデリングの計算処理をするときによく起こります。

メモリの問題をコントロールするには、jupyter-resource-usage 拡張を使用して、Notebook のメモリ使用量を表示することができます。この拡張機能の使い方は簡単で、現在のノートブックサーバーとサブサーバーにあるすべてのリソースが右上に表示されます。それでは、拡張機能をインストールしてみましょう。

pip install jupyter-resource-usage

パッケージのインストールが完了したら、Jupyterを再起動してJupyter Notebookにアクセスしてみてください。メモリ表示がノートブックで利用できるようになるはずです。

割り当てられるリソースを制限したい場合は、ここで説明する様々な方法で制御することができます。リンク先は https://github.com/jupyter-server/jupyter-resource-usage

2.パイオフォレスト

新しい環境で作業したり、新しいプロジェクトを開発したりするたびに、必要なパッケージをすべてインポートしなければなりませんが、すべてのパッケージをインポートし直すのは気持ちのいいものではないこともあります。そこで開発されたのがpyforestです。

pyforest 拡張は、Bamboolib 開発者が提供する人気のある Python パッケージを自動的にインポートするものです。このエクステンションは、pandas, numpy, sklearn などの人気のあるパッケージを自動的にインポートするようにワークフローを変換してくれます。リストはこちらで見ることができます。

pyforestエクステンションをインストールしてみましょう。

pip install --upgrade pyforest
python -m pyforest install_extensions

パッケージのインストールが終わったら、Jupyterを再起動してpyforestの自動インポートを行う必要があります。

拡張が起こったかどうか見てみましょう。

上の画像からわかるように、seabornやpandasのパッケージはインポートしていませんが、Jupyter Notebookでは自動的に使用することができます。pyforestエクステンションはこのパッケージを人気のある略語（seabornはsns、pandasはpdなど）で自動的にインポートしてくれます。

pyforestは初期状態ではすべてのパッケージをインポートするのではなく、特定のパッケージを使用するコードを実行する際に必要なパッケージをインポートするので、メモリの割り当てを心配する必要はありません。

3. Jupyterテーマ

jupyter-themesはその名の通り、テーマを変更するためのJupyter Notebookの拡張機能です。この拡張機能は、私たちの描画やpandasのデータフレームなども変更します。したがって、テーマの変更はJupyter Notebookのコンテキストに限定されるものではありません。

jupyter-themesのインストールを試してみましょう。以下のコードでパッケージをインストールすることができます。

pip install jupyterthemes

インストール後、まずコマンドプロンプトで以下のコードを使用して、利用可能なテーマを表示させてみましょう。

jt -l

デフォルトで9つのテーマが用意されています。そのうちの一つ、例えば"chesterish"を試してみましょう。

jt -t chesterish

Jupyter Notebookで変更を確認するには、サーバーを再起動する必要があります。その後、以下の画像のようなノートブックが表示されます。

テーマをデフォルトのテーマに戻すには、次のコードを使用します。

jt -r

jupyter-theme では、色やセル幅の制御、特定のツールバーの非表示など、多くのことを行うことができます。全てのコマンドは彼らのページで読むことができます。

4. jupyter-notify

jupyter-notify 拡張は、ユニットの実行が終了したときに通知してくれる Jupyter Notebook 拡張です。この拡張機能は、時間のかかるモデリング処理やクリーンアップ処理を実行しているときに、待ち時間に他のことをしたい場合に便利です。

まず、以下のコードでパッケージをインストールする必要があります。

pip install jupyternotify

このパッケージをインストールした後、以下のマジックコマンドコードを実行して、Jupyter Notebookにnotificationをロードする必要があります。

%load_ext jupyternotify

設定が完了しましたので、Notebookを起動して通知を受けるようにしてみましょう。例えば、以下のようなコードになります。

%%notify
import time
time.sleep(2)
print('Finish Trying Notifiy')

セル内でマジックコマンド %%notify を使用すると、コードの実行が終了したときに、上に示したような通知が表示されます。もし、特定のメッセージを通知に含めたい場合は、以下の例のようにメッセージを追加することができます。

%%notify -m "Execution done"

time.sleep(2)
print('Finish Trying Notifiy')

magicコマンドの後に-mパラメータを追加すると、メッセージを編集することができます。これは、特定のメッセージを通知する必要がある場合に便利です。

5.ウォーターマークwatermark

watermark 拡張は、Jupyter Notebook 環境を通して、ハードウェア、バージョン、時間などの情報を印刷することができる素晴らしいコマンドです。これは、探索中に情報に素早くアクセスする必要がある場合に便利です。

パッケージをインストールするには、次のコードを使用する必要があります。

pip install watermark

パッケージがインストールされたら、以下のコードを実行することで、Notebookに拡張機能をロードすることができます。

%load_ext watermark

Jupyter Notebookでこの拡張機能を試してみましょう。まず、以下のコードを実行して、ハードウェアの情報を取得します。

%watermark

デフォルトでは、マジックコマンド %watermark がハードウェア情報を提供してくれます。Jupyter Notebook環境でインポートしたパッケージのバージョンなど、多くの情報を得るためにwatermarkを使用することができます。

まとめ

Jupyter Notebookは、データ専門家が使用する最も人気のあるIDEの1つです。このIDEを使用して生産性を高めるために、私はこの記事で5つの拡張機能を紹介しましたので、参考になれば幸いです

技術的な話

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