Jupyter Notebook: aplikasi web untuk Scientific Computing, menunjang sekitar 40 bahasa pemrograman

Jupyter Notebook, aplikasi web yang saya kira cukup menarik dan akan bermanfaat terutama untuk proses belajar mengajar ataupun tutorial. Aplikasi ini mengijinkan kita membuat dokumen yang berisi kode (sekitar 40 bahasa pemrograman tersedia), persamaan-persamaan (bisa dibuat menggunakan LaTeX), visualisasi (matplotlib Python atau GNUplot di Octave) beserta keterangannya. Notebook yang anda buat nantinya akan mudah sekali untuk dishare menggunakan email, Dropbox dll. Lebih lengkapnya tentang Jupyter Notebook dapat diakses di link ini http://jupyter.org/. Sedangkan pada tulisan kali ini, saya akan menjelaskan tentang bagaimana cara menginstall Octave, Julia dan Python pada Jupyter Notebook dan sedikit contoh cara menggunakan ketiga bahasa pemrograman tersebut untuk plotting grafik di Jupyter Notebook. 

Pendahuluan
Dalam tutorial ini, saya menggunakan Ubuntu 16.04. Sedangkan, bahasa pemrograman yang akan diinstall pada Jupyter Notebook adalah Python3 (versi 3.5.1+), Octave (versi 4.0.0) dan Julia (versi 0.4.5). List bahasa pemrograman yang dapat digunakan di Jupyter Notebook dapat dicek di link berikut ini https://github.com/ipython/ipython/wiki/IPython-kernels-for-other-languages

Jupyter Notebook
Jupyter Notebook ditulis dalam Python sehingga untuk menginstallnya, kita harus menginstall package management system untuk Python terlebih dahulu.

> sudo apt-get install python3-pip

kemudian install Jupyter

> sudo pip3 install jupyter

Untuk menjalankannya, ketik di terminal "jupyter notebook", dan web browser anda akan terbuka otomatis, hasilnya kurang lebih akan seperti di bawah ini.

Seperti yang terlihat pada gambar di atas, sementera hanya Python saja yang terinstall di Jupyter.

Install Julia kernel pada Jupyter
Untuk menggunakan bahasa pemrograman Julia di Jupyter, pertama-tama kita menginstall bahasa pemrograman Julia,

> sudo apt-get install julia
> sudo apt-get install libzmq3-dev

Selanjutnya, kita harus menginstall Julia kernel agar Jupyter dapat berinteraksi dengan Julia. Untuk menginstall cukup mudah, buka Julia dengan mengetik "julia" di terminal, kemudian install package IJulia

> Pkg.add("IJulia")
> ENV["JUPYTER"] = ""
> Pkg.build("IJulia") 

seperti pada contoh di bawah ini.

setelah menjalankan instruksi di atas, jalankan kembali jupyter dengan mengetik "jupyter notebook", dan dipojok kanan atas seperti gambar di bawah ini akan terlihat bahwa julia sudah terinstall di Jupyter.

Install Octave kernel pada Jupyter
Seperti halnya Julia, untuk menggunakan bahasa pemrograman Octave di Jupyter, pertama-tama kita menginstall Octave,

> sudo apt-get install octave

Selanjutnya, kita harus menginstall Octave kernel dengan menggunakan package management system dari Python, yakni sebagai berikut

> sudo pip3 install octave_kernel
> python3 -m octave_kernel.install

jalankan kembali jupyter dengan mengetik "jupyter notebook", dan dipojok kanan atas seperti gambar di bawah ini akan terlihat bahwa Octave juga sudah terinstall di Jupyter.

Demo Python
Untuk memplot grafik, package yang dibutuhkan oleh python adalah python3-matplotlib. Untuk menginstall cukup dengan mengetik

> sudo apt-get install python3-matplotlib

Contoh penggunaannya bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Demo Julia
Untuk julia, kita akan menginstall package "PyPlot" yang digunakan untuk memanggil matplotlib milik Python. Buka terminal julia anda dan ketik

> Pkg.add("PyPlot")

Namun, PyPlot ini sepengetahuan saya akan memanggil matplotlib milik Python2, bukan Python3. Karena hal itu, kita harus sedikit menambahkan dua baris command untuk memaksa Julia untuk menginstall matplotlib Python-nya sendiri, dari pada menggunakan yang terinstall di sistem kita.

> ENV["PYTHON"]=""
> Pkg.build("PyCall")

Contoh penggunaannya bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Demo Octave
Untuk Octave, kita tidak perlu menginstall apapun karena Octave sudah memiliki package yang cukup lengkap untuk plotting. Contoh penggunaan Octave bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Demo Markdown 
Untuk menggunakan Markdown, pada notebook anda tekan Esc kemudian m. Setelah itu, kita bisa membuat Markdown seperti biasa. Contoh penggunaan bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Selamat mencoba.