Jupyter Labの基本的な使い方と初期設定を徹底解説！
はじめに
本記事では化学研究者のPython活用における「相棒」ともいえるJupyter Labの基本的な使い方と初期設定を紹介します。
この記事を読み終えたときには、Jupyter Labでプログラムを作る準備が出来上がっています！
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基本的な使い方
新規ファイルの作り方
Jupyter Labは、コマンドプロンプトを起動して「jupyter lab」と入力すると、webブラウザで立ち上がります。
立ち上がると以下のような画面になります。
新たなファイルを作るにはPythonのロゴマークのついたボタンを押すだけです。
もし、「Launcher」というタブが出ていない場合は、左上の＋ボタンを押せば下図のようになります。
Codeモードの使い方
新規ファイルを作成すると下図のような「Untitled」というタブが生成されます。
画面上のグレーでハイライトされた領域を「セル」と言い、この中にコードを記述します。
セル中にカーソルがある状態でコードを記述し、Enterキーでセル内の改行、Shift+Enterキーでセル内のプログラムを実行できます。
実行結果はセルの下にすぐに表示されます。
このようにセル単位でプログラムを実行できるため、実行結果を逐次確認しながらプログラムが作れます。
これが、化学者のPython活用においては非常に使いやすい機能です。
Markdownモードの使い方
セルの記述モードはデフォルトでは「Code」、つまりPythonコードを書くためのモードになっています。
記述モードを図のように「Markdown」に変更するとメモ書きが可能です。
「Code」モードではPython文法に従わない入力に対してエラーを吐きますが、「Markdown」モードではどんな入力も受け入れます。
つまりWordのように扱えるので、実験結果を解析しながら、結果に対する考察等を途中でメモしておきたいときに使用します。
見出しを作ることもできるので、一つのファイルで実験ノートのような使い方も可能です。
Tabキーによるコード補完機能
コードの記述を手助けする機能もJupyter Labには備わっています。
PCやスマフォにもある補完機能です。文章を途中まで入力すると、その先の選択肢が出てくるやつです。
Jupyter Labでは入力の途中でTabキーを押すと、下図のように候補が表示されます。
下図左では「pr」まで入力してTabキーを押すと、「print」関数が候補として表示されました。
Pythonでは変数を自分で簡単に定義できますが、自分で定義した変数も補完機能の対象になります。
長いプログラムだと変数の数も増え、似た名前の変数も増えてくるため重宝します。
便利な2画面表示
プログラム作っていると２つのファイルを並べて見たい時があります。
そんな時は以下のようにして2画面表示が可能です。
- ２つのファイルが開いている状態で、片方のタブをクリックして右のほうにドラック
- 青く囲まれた領域が表示されたところでリリース
- 横並びで表示
元の一画面に戻したいときは、再びタブをクリックして、元の場所周辺にドラックしてリリースすると戻ります。
py拡張子ファイルで保存
Jupyter Labで作成するファイルは「ipynb」という拡張子で、Jupyter Lab上でのみ実行できます。
しかし、プログラムが完成するとそれをデスクトップに置いて、オフラインでも実行できるようにしたい場合がほとんどです。
また、ほかの人に配布したいことも多いです。
そうした場合、「py」という拡張子のファイルに変換する必要があります。
「File」→「Save and Export Notebook As」→「Executable Script」で作成できます。
pyファイルはPythonが入っているPCであれば、誰でも実行できます。
Pythonが入っていないPCで実行する方法は別記事で解説します。
これだけはやっておきたい初期設定
ファイル保存先の変更
Jupyter Labで作成したファイルの保存先がデフォルトでは個人フォルダのディレクトリとなっています。
かなり奥深くになっているため、これが結構不便なので初期ディレクトリを変更した方が使い勝手が良いです。
変更方法は下記リンクの通りにやればできるので、こちらを参照ください。
おすすめの保存先はドキュメントフォルダです。
好みのデザインに変更
「Settings」→「Theme」で3種類のデザインから好きなものが選べます。
デフォルトは「Light」モードです。
ダークモードは以下のような感じです。
ブラケット（カッコ）の自動閉じ
「Settings」の「Auto Close Brackets」にチェックを入れてください。
（後述しますが、「Autosave Documents」「Enable Extension Manager」にもチェック）
Auto Close Bracketsは、始めカッコを入力すると自動で終わりカッコが入力される機能です。
コードはカッコだらけなので、必須設定です。
行番号の表示
「View」の「Show Line Numbers」にチェックを入れてください。
セル内に行数が表示されます。
プログラム実行時にエラーが検知されたとき、エラーメッセージ内で該当箇所を行数で教えてくれます。
長いコードになってくると該当個所をすぐに見つけられないので、行数を表示しておいたほうがスムーズです。
ドキュメントの自動保存
「Settings」の「Autosave Documents」にチェックを入れてください。
設定したインターバルで自動で編集が保存されます。やっておいて損はないです。
ただ、インターバルのデフォルトが120秒と短いです。
自動保存されたタイミングで勝手にカーソルがセルの冒頭に戻るので、何気にストレスなので変更必須です。
「Settings」の「Settings Editor」を押すと下図のようなタブが立ち上がります。
左のカラムから「Document Manager」を探して、「Autosave Interval」に秒数を入力します。
筆者はとりあえず600秒（10分）にしています。
拡張機能の有効化
「Settings」の「Enable Extension Manager」にチェックを入れてください。
拡張機能を使用可能にするためのものです。
おすすめの拡張機能とその導入方法は以下の記事で詳しく解説しています。
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おわりに
プログラム開発の「相棒」であるJupyter Labの基礎と、必須の初期設定について解説しました。
Jupyter Labは直感的に操作しやすいものですので、本記事を参考にしながら自分でいろいろと触ってみて感覚を掴んでください。