tutorial de ipython

7/23/2019 Tutorial de IPython

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Universidad Nacional de

Colombia

Material de apoyo elaborado como apoyo a

la materia

Mtodos Numricos

Diego Camilo Pea Ramrez (docente)

Twitter:@nervencid

TUTORIAL DE IPYTHON


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CONTENIDO

INTROCUCCIN IPYTHON

INSTALACIN IPYTHON CONSOLA CARPETAS Y CONSOLA FUNCIONES MAGICAS (%magic) Y COMANDOS

ESPECIALES

CONSOLA QT NOTEBOOK


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CONTENIDO

QUE SE PUEDE HACER CON HTML E

IPYTHON? QUE PODEMOS HACER DENTRO DEL

NOTEBOOK? QUE PODEMOS HACER DENTRO DEL

NOTEBOOK?(NOTA IMPORTANTE) BIBLIOGRAFIA


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INTRODUCCINPython es una herramienta poderosa en el anlisisnumrico y ofrece , sin embargo muchas veces noparece ser muy amigable para quienes no tienen niidea de programacin.

Otra necesidad que nos incumbe, es la necesidad detener a mano todas las libreras necesarias paraanlisis numrico sin necesidad de padecerproblemas de compatibilidad o de versiones.

Como lograr esto?, la respuesta puede venir de elnavegador Web, y de la creciente tendencia deltrabajo colaborativo a travs de las tecnologas de lainformacin.


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IPython es un shell interactivoque aade funcionalidadesextra al modo interactivoincluido con Python, comoresaltado de lneas y errores

mediante colores, unasintaxis adicional para elshell, autocompletadomediante tabulador devariables, mdulos y

atributos; entre otrasfuncionalidades. Es uncomponente del paqueteSciPy.[1]

IPYTHON


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IPython viene siendo

desarrollado desde el ao2001 por el ColombianoFernando Prez, quien enMarzo de 2013 recibi elpremio de la Free Software

Foundation[2]

IPYTHON


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Las instrucciones de instalacin para los diferentes

entornos tanto Linux, MacOS o Windows puedenencontrarse en la pagina oficial de Ipython [3]:

http://ipython.org/install.html

INSTALACION IPYTHON
http://ipython.org/install.htmlhttp://ipython.org/install.html


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La consola es la herramienta bsica de desarrollo deIPython es la primera interfaz de usuario con la que nosencontramos para iniciarla solo deberemos escribir, bien

sea en la linea de comandos de windows:

O la teminal de linux (o MacOS).

CONSOLA


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Apariencia en Windows (XP en este caso):

CONSOLA


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Apariencia en Linux:

CONSOLA


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Otra forma de iniciar en la consola IPython puede ser:

CONSOLA

Lo cual cambiara ligeramente la presentacin esttica delshell, esto con el propsito de poder diferenciar sesiones.


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Desde aqu ya podremos trabajar con la sintaxis dePython (Para este tutorial Python 3).

CONSOLA


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Podemos llamar la ayuda general de IPython de lasiguiente forma escribiendo en la linea de comandos:

CONSOLA


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Lo cual desplegara lo siguiente:

CONSOLA


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Tambin podemos pedir ayuda de cualquier funcin omtodo de IPython de forma similar, por ejemplo siqueremos obtener informacin de '%magic' lo podemoshacer as:

CONSOLA


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Tambin podemos llamar la ayuda rapida de IPython dela siguiente forma:

CONSOLA


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Lo cual desplegara lo siguiente:

CONSOLA


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Tambin podemos obtener ayuda de lo que creemosmientras vamos en marcha, por ejemplo si tenemos:

CONSOLA


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Podemos navegar en las carpetas con el comando 'cd' dela siguiente forma, por ejemplo:

CARPETAS Y CONSOLA


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Sin embargo la poltica de Ipython es que el lenguaje esteprimero, por lo cual 'cd', puede asignarse como una variableaunque esto har que no podamos usar el comando 'cd' :

CARPETAS Y CONSOLA


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Esto no es problema ya que podemos utilizar el comando'%cd' de la siguiente forma, por ejemplo:

CARPETAS Y CONSOLA


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Como ya habamos visto el comando '%cd' nos permitenavegar entre carpetas, ya aunque NO ES VALIDO en lasintaxis estndar de IPython, nos permiten controlarIPython como tal.

Por ejemplo si deseamos correr un archivo podemos usar'%run' de la siguiente forma, no olvidar ubicarse en lacarpeta que contiene dicho archivo (Ayudarse con la teclaTAB):

FUNCIONES MAGICAS (%magic) YCOMANDOS ESPECIALES


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Tambin podemos ver su cdigo fuente con el comando'%edit':



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IPython cuenta con otros comando especiales para hacerpruebas de red como '!ping':



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Con '%pwd' podemos saber en que directorio estamosactualmente:



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Mas informacin sobre comandos especiales puede serconsultada aqu:

http://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/tutorial.html

http://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/tutorial.htmlhttp://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/tutorial.html


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Otra herramienta til de IPython es la consola QT, la cualpuede ser desplegada si escribimos en el terminal o lineade comandos:

CONSOLA QT


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CONSOLA QT


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Con la linea anterior los comandos '--pylab' e 'inline' nospermite usar a 'pylab' como 'backend' y nos permitegenerar grficas en la misma consola, ademas de corregirde forma limitada cosa que no se puede hacer con la

'terminal' o la linea de comandos estndar

CONSOLA QT


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CONSOLA QT


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Con la linea anterior los comandos '--pylab' e 'inline' nospermite usar a 'pylab' como 'backend' y nos permitegenerar grficas en la misma consola, ademas de corregirde forma limitada cosa que no se puede hacer con la

'terminal' o la linea de comandos estndar

CONSOLA QT


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Para mas informacin podemos consultar aqu:

http://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/qtconsole.html

CONSOLA QT
http://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/qtconsole.htmlhttp://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/qtconsole.htmlhttp://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/qtconsole.htmlhttp://ipython.org/ipython-doc/dev/interactive/qtconsole.html


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IPython no posee simplemente la consola, sino todo unentorno de desarrollo integrado mediante el cualpodemos escribir y correr cdigo, grficar, e inclusodocumentar sobre la marcha. Esto gracias al Notebook, elcual nos ofrece una interfaz de usuario amigable ycomoda para poder aprovechar mas eficientemente lascaracteristicas de IPython, podemos lanzar el Notebookdesde la 'terminal' de Linux (o MacOS) as:

O la linea de comandos de windows as:

NOTEBOOK


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Automticamente se debera abrir el navegador principal(Chrome, Firefox, Opera, etc...) y acceder a la interfaz

web del Notebook de Ipython.

NOTEBOOK


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NOTEBOOK


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NOTEBOOK

La direccin del localhost si corremosEl Notebook localmente

Directorio sobre el cual estaTrabajando el Notebook

Actualizar lista deNotebooks

Crear nuevoNotebook

Borrar o cerrar elNotebook

Lista deNotebooks

O OO


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Por defecto IPython trabaja en el 'home' del usuario si esLinux o en 'C:\Documents and Settings\Usuario' si esWindows. Tambien podemos lanzar el Notebook desdeuna carpeta en especifico como por ejemplo:'/home/diegonimus/IPython', de la siguiente forma o biennavegar en las carpetas del equipo con el comando '%cd'visto anteriormente:

NOTEBOOK

OJO!, Esto es la carpeta en la que se deseeTrabajar

NOTEBOOK


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Al crear un nuevo Notebook, nos toparemos con la

siguiente interfaz:

NOTEBOOK

Titulo del documento yLa ultima vez que fue guardado

Barra de Mens

Barra deHerramientas Celda

Tipo de laCelda seleccionada

NOTEBOOK


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Los comandos de la consola funcionan de igual forma enel Notebook, solo que podemos crear pequeosfragmentos (o cell) de codigo paralelamente adocumentacion y ejecutarlos en tiempo real bien seahaciendo click en "run cell" o por medio de teclado

mediante "Shift+Enter".

NOTEBOOK

NOTEBOOK


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NOTEBOOK

Run CellInterrupt

NOTEBOOK


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Las celdas (cell) son la unidad fundamental dentro del

notebook y IPython ofrece los siguientes tipos de celdas:

Code: Aqui escribimos el codigo Markdown: Sirve para para escribir texto como

comentarios, teorias, etc... Raw Text: Al igual que el 'Markdown' puede servir para

escribir comentarios, sin embargo puede ser util tambienpara documentar codigo que no deseemos que seejecute

Heading 1-6: Al ser un documento web, el Notebook nospermite embeber etiquetado HTML dentro de nuestrodocumento siendo estas etiquetas 'Heading', las mismasde HTML

NOTEBOOK

NOTEBOOK


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Para tener mas ayuda sobre los atajos de teclado , use

Ctrl+m+h

NOTEBOOK



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Las celdas tipo "Markdown" pueden procesar algunasetiquetas de HTML, lo cual nos permite beneficiarnos devarias caractersticas de HTML como por ejemplo:

QUE SE PUEDE HACER CON HTML EIPYTHON?



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Embeber paginas web dentro del documento:


URL de la pgina



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Embeber paginas web dentro del documento (resultadoesperado):




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Embeber videos de youtube:


URL del video



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Embeber videos de youtube (resultado esperado):




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Embeber videos guardados localmente:


Ubicacin y nombre delArchivo de video



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Embeber videos guardados localmente (resultadoesperado):




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NOTA IMPORTANTE: Algunos tag de HTML5, fallansegn el navegador, como por ejemplo el de video delejemplo anterior, por ejemplo es aconsejable probar elnotebook con varios navegadores, en el ejemplo anterior el

ejemplo fall con firefox y chrome, pero funcion conOpera

QUE SE PUEDE HACER CON HTML EIPYTHON? (NOTA IMPORTANTE)



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Embeber audio alojado localmente:


Ubicacin y nombre delArchivo de Audio



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Embeber audio alojado localmente (resultado esperado):


QUE PODEMOS HACER DENTRO


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Como hemos visto uno de los principales fuertes deIPython es su Notebook, sin embargo hasta ahora hemosvisto que se puede correr cdigo en tiempo real,

documentarlo y trabajar con etiquetado HTML.

Sin embargo tambin podemos mejorar el contenido denuestro notebook, por ejemple insertar ecuaciones otrabajar con lgebra simblica como se muestra acontinuacin:

QUE PODEMOS HACER DENTRODEL NOTEBOOK?



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O incluso escribir ecuaciones en formato LaTex con celdas'Markdown':



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Tambin podemos escribir ecuaciones en formato LaTex,con las celdas de cdigo, usando Python:



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Otra caracterstica muy til es poder trabajar con grficasempleando Matplotlib, veremos dos formas de trabajar congrficas: la primera permite embeber la grfica directamentesobre el documento en el que estamos trabajando, antes de

hacer esto recordemos que lo podemos hacer en la consolaQT, llamndola desde el Notebook de la siguiente forma:



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Ahora bien la primera forma de trabajar con grficas dentrodel mismo Notebook es usando como 'backend' solo 'pylab'ejecutando la siguiente celda:



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Probemos con una grfica de puntos aleatorios, lo cualdebera verse as:



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QDEL NOTEBOOK?

La segunda forma es utilizando las libreras QT, ANTES deejecutar la siguiente linea debemos REINICIAR para NOcausar conflictos EN CASO de haber usado previamentecomo 'backend' solamente 'pylab' (con la linea: '%pylab

inline'):



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QDEL NOTEBOOK?

Si probamos con una grfica debera abrirse una ventanaindependiente al navegador:



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QDEL NOTEBOOK?

Finalmente para concluir cabe sealar que podemos conHTML como embeber imgenes (aveces falla y se debetener cuidado con que tipo de imagen es) con cdigo:



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QDEL NOTEBOOK?



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QDEL NOTEBOOK?

O incluso video, bien sea de youtube:

BIBLIOGRAFIA


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BIBLIOGRAFIA

[1] http://es.wikipedia.org/wiki/IPython[2] http://fperez.org/[3] http://ipython.org/install.html[4] http://ipython.org/videos.html[5] http://ipython.org/documentation.html[6] http://ipython.org/ipython-doc/rel-0.13.1/index.html[7] http://nbviewer.ipython.org/[8]https://github.com/ipython/ipython/wiki/A-gallery-of-interes

ting-IPython-Notebooks

SOBRE EL AUTOR Y EL CONTENIDO
http://es.wikipedia.org/wiki/IPythonhttp://fperez.org/http://ipython.org/install.htmlhttp://ipython.org/videos.htmlhttp://ipython.org/documentation.htmlhttp://ipython.org/ipython-doc/rel-0.13.1/index.htmlhttp://nbviewer.ipython.org/https://github.com/ipython/ipython/wiki/A-gallery-of-interesting-IPython-Notebookshttps://github.com/ipython/ipython/wiki/A-gallery-of-interesting-IPython-Notebookshttps://github.com/ipython/ipython/wiki/A-gallery-of-interesting-IPython-Notebookshttps://github.com/ipython/ipython/wiki/A-gallery-of-interesting-IPython-Notebookshttp://nbviewer.ipython.org/http://ipython.org/ipython-doc/rel-0.13.1/index.htmlhttp://ipython.org/documentation.htmlhttp://ipython.org/videos.htmlhttp://ipython.org/install.htmlhttp://fperez.org/http://es.wikipedia.org/wiki/IPython


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Colombia.

Diego Camilo Pea Ramrez

Bogot, Colombia

Abril de 2013

Twitter: @nervencid