VS Code で Jupyter Notebook を使用する

VS Code(正式名称 Visual Studio Code)は、Microsoft が提供する無料・オープンソース・クロスプラットフォームのコードエディターです。

VS Code では拡張機能をインストールして Jupyter Notebook を使用できます。VS Code の強力なコード補完機能と Jupyter の対話的な体験を完璧に組み合わせられます。

VS Code をまだインストールしていない場合は、その公式サイトからダウンロードしてインストールしてください。インストールプロセスは非常に簡単で、「次へ」をクリックしていくだけです。

VS Code について知らない場合は、私たちのVSCode チュートリアル。

VS Code を開き、左側のアクティビティバーの Extensions(拡張機能)アイコン(ショートカットキー: Ctrl+Shift+X)をクリックし、「Jupyter」拡張機能(Microsoft 提供)を検索してインストールします。この拡張機能をインストールすると、Python 拡張機能も自動的にインストールされます。

コア機能と操作ガイド

最初の Jupyter Notebook を作成する

それでは、新しい Jupyter Notebook ファイル (.ipynb) を作成しましょう。

新しいファイルの作成:末尾が .ipynb のファイルを直接作成するだけで OK です。

コマンドパレットから作成することもできます:

  1. VS Code では、Ctrl+Shift+Pを押して、コマンドパレット(これは万能の検索ボックスです)を開きます。
  2. 入力して、Jupyter: Create New Jupyter Notebookそれを選択します。
  3. VS Code は自動的に、Untitled-1.ipynbという名前の新しいファイルを作成し、ノートブックインターフェースで開きます。最初のセルがすでに準備されているのがわかります。

実行環境(Kernel)の設定

コードを実行する前に、どの Python インタープリターを使用するかを VS Code に指定する必要があります:

  • 編集画面の右上にある「Select Kernel」(カーネルの選択)をクリックします。

  • 表示されたリストから、インストール済みの Python バージョンまたは Anaconda 環境(例:Python 3.x.x や base (conda))を選択します。

  • 注意:初めて実行する場合、VS Code が ipykernel パッケージのインストールを促すことがあります。「インストール」をクリックするだけです。

その後、コードを書いて実行できるようになります:


セルの実行と管理

コードセルの実行

  • 単一セルの実行:セルの左側にある再生アイコン(▶)をクリックします。。
  • ショートカットキーの操作:
  • Ctrl + Enter:現在のセルを実行します。
  • Shift + Enter:現在のセルを実行し、移動/選択下のセル。
  • Alt + Enter:現在のセルを実行し、下に新しいセルを挿入します。

  • 複数セルの実行:上部ツールバーの「二重矢印」アイコンを使ってRun All全体を実行します。または、特定のセルで選択します:Run Above(上のすべてを実行)またはRun Below(下のすべてを実行)。
  • セクションごとに実行:アウトライン(Outline)ビューで、セクション見出しの横にあるボタンをクリックすると、その Markdown 見出しの下にあるセルグループ全体を実行できます。

セルのモード

VS Code のセルには3つの状態があり、左側の垂直バーで示されます:

  1. 未選択:垂直バーなし。
  2. コマンドモード (Command Mode):垂直バーが塗りつぶされ、このときキーボードコマンド(例:削除、コピー)を実行できます。
  • Enter編集モードに入る;Escコマンドモードに戻る。
  • A上にセルを挿入;B下に挿入。
  • D, D(2回押す)セルを削除;Z削除を元に戻す。
  1. 編集モード (Edit Mode):垂直バーが塗りつぶされ、セルに枠線が付き、このときコードを入力できます。

形式の切り替え

  • コマンドモードでは:[キー]を押すとMMarkdown(ドキュメント)に切り替わります。[キー]を押すとYCode(コード)に切り替わります。

ファイル操作とナビゲーション

  • 保存:Ctrl + S。
  • エクスポート:ツールバーの... > Exportをクリックします。サポートされているエクスポート形式:.pyスクリプト、HTML、PDF(注:PDF のエクスポートには TeX 環境のインストールが必要です)。
  • アウトラインナビゲーション:サイドバーのOutlineビューで素早く移動できます。デフォルトでは Markdown 見出しのみが表示されますが、設定でNotebook > Outline: Show Code Cellsコードブロックの表示を有効にできます。
  • 行番号の制御:コマンドモードで、L[キー]を押すと単一セルの行番号を切り替え、Shift + L[キー]を押すと全体の行番号を切り替えます。


データサイエンス拡張ツール

変数エクスプローラーとデータビューアー

ツールバーのVariablesアイコンをクリックすると、下部に変数パネルを開けます。

  • 詳細の表示:変数をダブルクリックするか、横のアイコンをクリックすると、Data Viewerデータビューアーに入れます。
  • データのフィルタリング:列上部のテキストボックスに入力すると検索できます;=完全一致マッチングが可能です。正規表現フィルターにも対応しています。

プロットの保存

生成されたグラフ(matplotlib の出力など)にマウスを重ね、右上のSaveアイコンをクリックすると画像として保存できます。


デバッグと上級

デバッグ機能 (Debug)

  • 行単位の実行 (Run by Line):セルのツールバーのアイコンをクリックすると、邪魔されずにコードを1行ずつ実行できます。

  • フルデバッグ:セルの左側にブレークポイントを設定し、Runボタンの横にあるDebug Cell。

リモート接続

リモートサーバーの計算能力を使用する必要がある場合:

  1. 右上のKernel Pickerカーネルセレクターをクリックします。

  2. 選択Existing Jupyter Server。

  3. を含む?token=サーバー URL を入力して接続できます。

差分比較 (Diff)

なぜなら.ipynb本質は JSON であり、VS Code は視覚的な差分比較ツールを提供しています。入力、出力、メタデータの具体的な変更を明確に確認でき、複雑な生のコードを読む必要はありません。

その他の拡張機能