Raspberry PiをJupyter Notebookサーバにする

Jupyter NotebookはPythonのコードなんかを実行結果を確認しながら動作させるのに便利なウェブアプリ。ローカルPC上でWEBサーバを動かして、そこにブラウザでアクセスする仕組みになっている。自分のPCで使いたいだけならAnacondaをインストールするのが簡単だけど、複数のPCで使いたいならサーバを立てて共有すれば環境構築は1回で済む。Jupyter NotebookはデフォルトではローカルPCからしかアクセスできないが、設定を変更すると他のPCからもアクセスして使用できるので、Raspberry PiでJupyter Notebookサーバを立ててみる。

環境

$ cat /etc/os-release | grep PRETTY_NAME PRETTY_NAME="Raspbian GNU/Linux 8 (jessie)" $ python3 -V Python 3.4.2

Jupyter Notebookのインストール

pipでインストールできる。
$ sudo pip3 install jupyter

Jupyter Notebookの設定

まずは設定ファイルを生成する。
$ jupyter notebook --generate-config Writing default config to: /home/pi/.jupyter/jupyter_notebook_config.py

続いて、Jupyter Notebookの使用をパスワード制限をするためにパスワードのハッシュを生成する。sha1～がハッシュなので、これをどこかにコピーしておく。
$ python3 Python 3.4.2 (default, Oct 19 2014, 13:31:11) [GCC 4.9.1] on linux Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> from notebook.auth import passwd >>> passwd() Enter password: Verify password: 'sha1:...' >>> exit()

httpsでアクセスしたい場合は証明書を用意しておく。ここではオレオレ証明書を作成する。以下のコマンドで秘密鍵（private_key.pem）と証明書（myserver.crt）を作成。
$ openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout private_key.pem -out myserver.crt

Jupyter Notebookの作業用ディレクトリを作成しておく。
$ mkdir jupyter

設定ファイルを編集。
$ vi .jupyter/jupyter_notebook_config.py
※パス指定が間違っていたので修正（2019.8.6）

編集内容は以下の通り。
#コピーしておいたパスワードのハッシュをペーストする c.NotebookApp.password = 'sha1:...' #localhostのみの設定をすべてのIPからの接続を受け付けるようにする c.NotebookApp.ip = '*' #jupyter notebookがブラウザを開かないようにする c.NotebookApp.open_browser = False #Jupyter Notebookの作業用ディレクトリの設定（設定しないとJupyter Notebookを起動したディレクトリがデフォルトになる） c.NotebookApp.notebook_dir = 'jupyter' #作成した秘密鍵と証明書のパスを指定する c.NotebookApp.keyfile = 'private_key.pem' c.NotebookApp.certfile = 'myserver.crt'

Jupyter Notebookを使用する

以下のコマンドでJupyter Notebookが起動する。
$ jupyter notebook

他のPCからブラウザでhttps://<Raspberry PiのIPアドレス>:8888/にアクセスすると、以下のような画面が表示される。ハッシュ生成時に設定したパスワードでログインできる。

試しにMatplotlibでグラフを表示してみる。ログインしたらNew>Python3で新規のNotebookを作成する。

以下のような画面になるのでIn [] :にPython3コードを入力する。

以下のコードは、正規分布に従う乱数のヒストグラムを表示するPython3コード。

import numpy as np

# Jupyter Notebookでmatplotlibのグラフを表示するために必要
%matplotlib inline

import matplotlib.pyplot as plt

# 平均0、標準偏差1.0の正規分布に従う乱数を生成
x = np.random.normal(0, 1.0, 1000)

# ヒストグラムを表示
plt.hist(x, bins=20)
plt.show()

上記コードを入力してRunボタンを押すと、ヒストグラムが表示される。