在Fedora上搭建Jupyter和数据科学环境(2)

运行 jn 命令之后，你可以通过网络内部的任何一个浏览器访问 <https://your-fedora-host.com:8888> （LCTT 译注：请将域名替换为服务器的域名），就可以看到 Jupyter 的用户界面了，需要使用前面设置的密码登录。你可以尝试键入一些 Python 代码和标记文本，看起来会像下面这样：

Jupyter with a simple notebook

除了 IPython 环境，安装过程还会生成一个由 terminado 提供的基于 web 的 Unix 终端。有人觉得这很实用，也有人觉得这样不是很安全。你可以在配置文件里禁用这个功能。

JupyterLab：下一代 Jupyter

JupyterLab 是下一代的 Jupyter，拥有更好的用户界面和对工作空间更强的操控性。在写这篇文章的时候 JupyterLab 还没有可用的 RPM 软件包，但是你可以使用 pip 轻松完成安装：

$ pip3 install jupyterlab --user
$ jupyter serverextension enable --py jupyterlab

然后运行 jupiter notebook 命令或者 jn 快捷命令。访问 <http://your-linux-host.com:8888/lab> （LCTT 译注：将域名替换为服务器的域名）就可以使用 JupyterLab 了。

数据科学家使用的工具

在下面这一节里，你将会了解到数据科学家使用的一些工具及其安装方法。除非另作说明，这些工具应该已经有 Fedora 软件包版本，并且已经作为前面组件所需要的软件包而被安装了。

Numpy

Numpy 是一个针对 C 语言优化过的高级库，用来处理大型的内存数据集。它支持高级多维矩阵及其运算，并且包含了 log()、exp()、三角函数等数学函数。

Pandas

在我看来，正是 Pandas 成就了 Python 作为数据科学首选平台的地位。Pandas 构建在 Numpy 之上，可以让数据准备和数据呈现工作变得简单很多。你可以把它想象成一个没有用户界面的电子表格程序，但是能够处理的数据集要大得多。Pandas 支持从 SQL 数据库或者 CSV 等格式的文件中提取数据、按列或者按行进行操作、数据筛选，以及通过 Matplotlib 实现数据可视化的一部分功能。

Matplotlib

Matplotlib 是一个用来绘制 2D 和 3D 数据图像的库，在图象注解、标签和叠加层方面都提供了相当不错的支持。

matplotlib pair of graphics showing a cost function searching its optimal value through a gradient descent algorithm

Seaborn

Seaborn 构建在 Matplotlib 之上，它的绘图功能经过了优化，更加适合数据的统计学研究，比如说可以自动显示所绘制数据的近似回归线或者正态分布曲线。

Linear regression visualised with SeaBorn

StatsModels

StatsModels 为统计学和经济计量学的数据分析问题（例如线形回归和逻辑回归）提供算法支持，同时提供经典的 时间序列算法 家族 ARIMA。

Normalized number of passengers across time \(blue\) and ARIMA-predicted number of passengers \(red\)

Scikit-learn

作为机器学习生态系统的核心部件，Scikit 为不同类型的问题提供预测算法，包括 回归问题（算法包括 Elasticnet、Gradient Boosting、随机森林等等）、分类问题 和聚类问题（算法包括 K-means 和 DBSCAN 等等），并且拥有设计精良的 API。Scikit 还定义了一些专门的 Python 类，用来支持数据操作的高级技巧，比如将数据集拆分为训练集和测试集、降维算法、数据准备管道流程等等。

XGBoost

XGBoost 是目前可以使用的最先进的回归器和分类器。它并不是 Scikit-learn 的一部分，但是却遵循了 Scikit 的 API。XGBoost 并没有针对 Fedora 的软件包，但可以使用 pip 安装。使用英伟达显卡可以提升 XGBoost 算法的性能，但是这并不能通过 pip 软件包来实现。如果你希望使用这个功能，可以针对 CUDA （LCTT 译注：英伟达开发的并行计算平台）自己进行编译。使用下面这个命令安装 XGBoost：

$ pip3 install xgboost --user

Imbalanced Learn

Imbalanced-learn 是一个解决数据欠采样和过采样问题的工具。比如在反欺诈问题中，欺诈数据相对于正常数据来说数量非常小，这个时候就需要对欺诈数据进行数据增强，从而让预测器能够更好地适应数据集。使用 pip 安装：

$ pip3 install imblearn --user

NLTK

Natural Language toolkit（简称 NLTK）是一个处理人类语言数据的工具，举例来说，它可以被用来开发一个聊天机器人。

SHAP

（编辑：ASP站长网）