Interaktive Rechenumgebungen mit Google Colab

3.4. Interaktive Rechenumgebungen mit Google Colab#

Da Jupyter Books auf Jupyter-Notebooks oder ausführbaren Markdown-Dateien basieren, ist es möglich, über einen Launch-Button direkt in der Cloud interaktive Jupyter-Sessions zu starten. So können Inhalte in einer vertrauten Coding-Umgebung live ausprobiert werden. Wir verwenden in dieser Vorlage Google Colab, eine kostenlose Cloud-Lösung für Jupyter Notebooks. Im Folgenden erläutern wir die wichtigsten Aspekte der Nutzung dieser interaktiven Funktionen.

3.4.1. Technische Konfiguration#

Damit die Launch-Buttons in Ihrem Jupyter Book erscheinen, muss die Datei _config.yml entsprechend konfiguriert werden. Fügen Sie folgende Zeilen in Ihre _config.yml ein:

launch_buttons:
    # Konfiguration für Google Colab
    colab_url: https://colab.research.google.com

Diese Konfiguration aktiviert die Google Colab Launch-Buttons für alle kompatiblen Notebooks in Ihrem Buch.

3.4.2. Google Colab: Grundlegende Konzepte und Herausforderungen#

🚀 Launch Button#

Wenn Sie den “Launch > Colab” button betätigen, wird ausschließlich das entsprechende Notebook in Google Colab geöffnet - nicht der gesamte Projektordner. Dies ist ein wichtiger Aspekt, der bestimmte manuelle Anpassungen erforderlich macht.

Häufige Herausforderungen und Lösungsansätze#

Fehlende Python-Pakete#

Wenn Sie eine Fehlermeldung über ein fehlendes Paket erhalten (beispielsweise ModuleNotFoundError: No module named 'jupyterquiz'), müssen Sie dieses nachinstallieren. Der Prozess ist wie folgt:

  • Fügen Sie folgenden Befehl am Anfang Ihres Notebooks ein:

    !pip install package_name

Zugriff auf Projektdateien#

Da Colab nur die einzelne Notebook-Datei öffnet, hat es keinen direkten Zugriff auf andere Dateien aus dem Projektordner. Hier bieten sich zwei einfache Lösungswege an:

  1. Für Dateien in einem öffentlichen GitHub-Repository:

    !wget https://raw.githubusercontent.com/username/repository/main/ordner/dateiname

  2. Direktes Hochladen von Dateien:

    • Klicken Sie auf das Ordner-Symbol in der linken Seitenleiste

    • Laden Sie Ihre Datei per Drag & Drop oder über den Upload-Button hoch

Tipps

  1. Führen Sie stets alle Setup-Zellen am Anfang des Notebooks aus

  2. Installieren Sie fehlende Pakete mit !pip install

  3. Laden Sie benötigte Dateien hoch, bevor Sie Zellen ausführen, die diese verwenden

  4. Sichern Sie wichtige Arbeitsergebnisse in Google Drive oder auf Ihrem lokalen Rechner

3.4.3. Alternative Plattformen#

Neben Google Colab existieren weitere Plattformen für interaktive Notebooks:

  • Binder: Ermöglicht die Ausführung von Notebooks ohne Installation und kann ganze Projektordner öffnen

  • JupyterHub: Wird häufig von Universitäten und Organisationen für gehostete Notebooks eingesetzt

Google Colab bietet für die meisten Lernenden den einfachsten Einstieg und wird daher in diesem Lehrbuch als primäre Plattform verwendet.

Zusätzliche Materialien

Für detaillierte Informationen zur Konfiguration von Launch-Buttons in Jupyter Book empfehlen wir die offizielle Jupyter Book Dokumentation zu Launch Buttons. Diese enthält wichtige technische Details zur Integration verschiedener interaktiver Plattformen in Ihr eigenes Jupyter Book.

Für die praktische Arbeit mit Google Colab empfehlen wir zusätzlich die Colab Dokumentation.

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