[AI 환경설정] 주피터 노트북 (Ft.Jupyter Notebook, 커널 연결)

주피터 노트북(Jupyter Notebook)소개

주피터 노트북(Jupyter Notebook) 이란?

주피터 노트북은 Open Source 기반의 웹 플랫폼으로, 파이썬을 비롯한 다양한 프로그램이 언어로 코드 작성과 실행이 가능한 개발환경입니다. 독특한 점은 웹기반이라는 것!
주피터 노트북은 AI (머신러닝, 딥러닝) 등에 많이 사용되고 있어요.

구글 코랩을 다뤄보셨다면 아주 익숙할 겁니다.
구글 코랩에 대해 궁금하시면 아래 링크를 확인하세요.

[AI 환경설정] 구글 코랩 소개하기! (Ft. 사용법, Google Colab, Markdown)

장점

• 데이터의 시각화가 편해요. (그래프, 마크다운 등)
• 다양한 프로그래밍 언어를 지원해요.
• Interperter 의 장점이 있다.

여기서 잠깐! Interperter 란? (feat. compiler)

출처: https://www.youtube.com/watch?v=Dx2tSsd3aFc

우리는 프로그래밍 언어들(C, Python 등)을 사용하죠. 컴퓨터는 기계어(0,1 의 조합)를 사용해요.
소통을 위해서는 두 언어를 번역해줄 번역기가 필요해요.
이때 등장하는 번역기가 Interpreter 와 Compiler 입니다. 간단하게만 비교해볼게요.

Interperter (인터프리터)	Compiler (컴파일러)
프로그램 실힝 시 한번에 한 문장씩 번역, 실행	전체 파일을 한번에 스캔해 번역, 실행
한 문장씩 번역하고 실행하기 때문에 느리다	초기 스캔은 시간이 걸리지만, 한번 싱행 파일이 만들어지면 빠르다
Compiler와 달리 Object 코드 생성과정이 없기 때문에 메모리 효율이 좋다.	기계어 번역과정에서 많은 메모리를 사용한다.
프로그램 실행 시 오류를 발견하면 즉시 실행을 멈춘다. 빠른 수정이 가능하다.	전체 코드를 스캔한 후 모든 오류를 한번에 출력하기 때문에 실행 전에는 오류를 알 수 없다.
대표적으로 Python, Ruby, Javascript (JAVA 는 혼합)	대표적으로 C, C++ (JAVA 는 혼합)

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주피터 노트북(Jupyter Notebook) 설치

설치 방법은?

주피터 노트북은 설치하는 방법 2가지를 소개할게요.

아나콘다(Anaconda) 사용하기

이전 글에서 소개한 아나콘다를 설치하면 주피터 노트북을 함께 설치됩니다.
실행도 간단해요. cmd 창이나 Anaconda Prompt 창에서 "jupyter notebook" 을입력하거나, 아나콘다 폴더에 함께 설치된 아이콘을 클릭해도 됩니다.

아나콘다 설치 및 사용 방법이 궁금하면 아래 링크를 확인하세요.

[AI 환경 설정] Anaconda 설치 (Windows OS)

cmd 창 사용하기

Command Prompt 를 실행시키고 "pip3 install jupyter" 를 입력하면 바로 설치가 됩니다.
실행은 cmd 창에 "jupyter notebook" 입력하면 돼요.

 

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가상환경 연동하기

Kernel 연결

설명은 아나콘다 사용을 기준으로 할게요.
아래 그림은 kernel 연결에 대한 전체적인 구성입니다.

1️⃣ Anaconda Prompt를 실행하고 kernel 을 연결할 가상 환경을 활성화 해줍니다.

$conda activate "가상환경 A"​

2️⃣ ipkernel pakage (Library) 를 설치합니다.

$pip install --upgrade pip

$pip install ipykernel​

3️⃣ Jupyter notebook 에 가상환경을 추가합니다.
      * 이때 --name="가상환경 A" 로 연결할 가상환경을 맞춰주세요!!

$python -m ipykernel install --user --name="가상환경 A"​

 

*️⃣ kernel 연결 해제는 아래 명령어를 입력해주면 됩니다.

$jupyter kernelspec uninstall "가상환경 A"​

주피터 노트북(Jupyter Notebook) 사용 환경 최적화

마지막으로 원하는 가상환경에서 주피터 노트북을 자동으로 연결하는 방법을 알아볼게요.

Anaconda Prompt 혹은 cmd 창을 통해 주피터 노트북을 실행시키면 위 사진과 같은 화면을 보게 됩니다.
그리고 우리가 원하는 가상환경을 연결하기 위해 "New ➡ 가상환경 A" 의 과정을 거쳐야하죠.
매번 이렇게 연결하면 번거러울테니 자동화하는 방법을 소개합니다. (배치파일)

1️⃣ 주피터 노트북작업을 진행할 폴더를 생성해주세요.
     예시는 기준폴더는 C:/ai/notebook 작업폴더는 core 입니다.

C:/ai/notebook/core​

2️⃣빈 메모장에 아래와 같이 입력하고 .cmd 파일로 저장하면 끝!!
- 주피터 노트북을 실행하는 경로가 기준폴더로 인식됩니다.
- call: Windows OS 에서 다른 배치파일을 호출하는 명령어입니다.
- REM: 주석의 의미로 실행되지 않습니다.

  C:
  CD\
  CD ai
  
  REM Jupyter Notebook의 Home 폴더
  CD notebook

  REM 커널 활성화
  call activate ai
  
  REM 편집기 실행
  call Jupyter Notebook​

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여기까지 "주피터 노트북(Jupyter notebook)"에 대해 알아봤어요.
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