データ分析およびデータ・ビジュアライゼーションのためのNotebooks Early Adopterのスタート・ガイド

4 データ分析およびデータ・ビジュアライゼーションのためのNotebooks Early Adopterのスタート・ガイド

Oracle Machine Learning Notebooks Early Adopterは、データ・アナリストやデータ・サイエンティスト向けの強化されたWebベースのノートブック・プラットフォームです。コードの記述、テキストの作成、ビジュアライゼーションの作成、および機械学習を含むデータ分析の実行が可能です。ノートブックは、バックエンドのインタープリタで動作します。Oracle Machine Learningユーザー・インタフェースでは、ノートブックはプロジェクト内で使用可能であり、ノートブックを作成、編集、削除、コピー、移動したり、テンプレートとして保存することもできます。

Notebooks Early Adopterについて
Oracle Machine Learning Notebooks Early Adopterは、データ・エンジニア、データ・アナリスト、RおよびPythonユーザー、およびデータ・サイエンティスト向けの強化されたWebベースのノートブック・プラットフォームです。コードの記述、テキストの作成、ビジュアライゼーションの作成、および機械学習を含むデータ分析の実行が可能です。ノートブックは、バックエンドのインタープリタで動作します。Oracle Machine Learningでは、ノートブックはワークスペース内のプロジェクトで使用可能であり、ノートブックを作成、編集、削除、コピー、移動したり、テンプレートとして保存することもできます。
Notebooks Early Adopterページへのアクセス
Notebooks Early Adopterページには、Oracle Machine Learning Notebooksの左側のナビゲーション・ペインまたは「ノートブック」ページからアクセスできます。
Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterの編集
ノートブックを作成すると、自動的に開き、デフォルトの%sqlインタープリタを使用してパラグラフが1つ表示されます。%script、%python、%sql、%r、%mdまたは%condaのいずれかを明示的に指定することでインタープリタを変更できます。

4.1 Notebooks Early Adopterについて

Oracle Machine Learning Notebooks Early Adopterは、データ・エンジニア、データ・アナリスト、RおよびPythonユーザー、およびデータ・サイエンティスト向けの強化されたWebベースのノートブック・プラットフォームです。コードの記述、テキストの作成、ビジュアライゼーションの作成、および機械学習を含むデータ分析の実行が可能です。ノートブックは、バックエンドのインタープリタで動作します。Oracle Machine Learningでは、ノートブックはワークスペース内のプロジェクトで使用可能であり、ノートブックを作成、編集、削除、コピー、移動したり、テンプレートとして保存することもできます。

1つのノートブックに多数のパラグラフを含めることができます。パラグラフは、SQL文、PL/SQLスクリプト、RおよびPythonコード、およびconda命令を記述して実行できるノートブックのコンポーネントです。パラグラフは個別に実行することも、1つのボタンでノートブック内のすべてのパラグラフを実行することもできます。1つのパラグラフに入力セクションと出力セクションがあります。入力セクションでは、コードまたはテキストとともに実行するインタープリタを指定します。この情報はインタープリタに送信されて実行されます。出力セクションにインタープリタの結果が表示されます。

ノート:

元のノートブックと新しいアーリー・アダプタ・ノートブックの両方に単一のネームスペースがあります。両方のノートブック・リストで同じ名前のノートブックは指定できません。元のインタフェースから新しいインタフェースにコピーされたノートブックには、_eaが追加されます。

Data Studioノートブック

Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterでは、次のものが提供されます。

ノートブックのロード時間の短縮。
Oracle Redwoodのテーマに基づくOracleのルック・アンド・フィール。
折れ線グラフ、面グラフ、棒グラフ、ピラミッド・チャート、円グラフ、ドーナツ・グラフ、ファンネル・チャート、タグ・クラウド、ツリーマップ図、サンバースト図、散布図、ボックス・プロットの充実したビジュアライゼーション。
ノートブックのパラグラフにコメントを入力するオプション。
パラグラフの依存関係を作成するオプション。パラグラフの依存関係機能を使用して、パラグラフ間に依存関係を追加できます。パラグラフの依存は、元のパラグラフの実行後に自動的に実行されます。
ドロップダウン・メニューでの「高」、「中」、「低」の簡素化されたサービス・レベル選択。
ZeppelinおよびJupyterノートブックのレイアウト。
オンページ・バージョニング、バージョン履歴の表示およびバージョン比較。

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4.2 Notebooks Early Adopterページへのアクセス

Notebooks Early Adopterページには、Oracle Machine Learning Notebooksの左側のナビゲーション・ペインまたは「ノートブック」ページからアクセスできます。

Notebooks Early Adopterページにアクセスするには:
- Oracle Machine Learningの左側のナビゲーション・ペインに移動し、「プロジェクト」を展開して「ノートブックEA」をクリックします。
  
  図4-1 左側のナビゲーション・ペイン
- または、ホームページのクイック・リンクの下にある「ノートブック」をクリックして、「ノートブック」ページを開くことができます。ここで、OML Notebooks EAに移動をクリックして、Notebooks Early Adopterページを開きます。
これにより、OML Notebooks EA (Early Adopter)ページが開きます。次のオプションがあります。
- 作成: 「作成」をクリックして、新しいノートブックを作成します。
- 編集:ノートブック行をクリックして選択し、「編集」をクリックします。「ノートブックの編集」ダイアログ・ボックスで、ノートブック名を編集し、コメントを追加できます。
- 削除:ノートブック行をクリックして選択し、「削除」をクリックします。
- 複製: ノートブック行をクリックして選択し、「複製」をクリックします。これによりノートブックのコピーが作成され、ノートブック名に接尾辞_1が付いた複製コピーが「ノートブック」ページにリストされます。
- テンプレートとして保存: ノートブックをテンプレートとして保存するには、ノートブックを選択して、「テンプレートとして保存」をクリックします。「テンプレートとして保存」ダイアログで、テンプレートの場所を定義して、「テンプレート」の下の「個人用」または「共有」に保存できます。
- インポート: ノートブックを.jsonファイルとしてインポートするには、「インポート」をクリックします。ノートブックをインポートするプロジェクトおよびワークスペースを選択します。
- エクスポート: ノートブックをエクスポートするには、「エクスポート」をクリックします。Notebooks Early Adopterは、.dsnb形式、Zeppelin形式(.json)ファイルおよびJupyter形式(.ipynb)でエクスポートし、後で同じ環境または別の環境にインポートできます。
- バージョン: ノートブックのバージョンを作成するには、ノートブックを選択して、「バージョン」をクリックしますその特定のノートブックの「バージョン」ページが開きます。ここでは、バージョンの追加をクリックして、ノートブックの新しいバージョンを作成できます。「バージョンの作成」ダイアログが開きます。ノートブック・バージョンの名前および説明を入力し、「OK」をクリックします。ノートブックの新しいバージョンは、2番目のバージョンに対する接尾辞_2が付いた同じ名前で作成されます。後続のバージョンでは、接尾辞(数値)が1ずつ増加します。古いバージョンに戻すには、「バージョンを戻す」をクリックします。ノートブックの任意のバージョンを削除するオプションもあります。「ノートブックに戻る」をクリックして、OML Notebooks EA (Early Adopter)ページに移動します。
  
  ノート:
  ノートブックを開いてオプションをクリックすることで、ノートブックのバージョンを設定することもできます。このオプションを使用することで、新しいバージョンの作成、バージョン履歴の表示、古いバージョンのリストア、および開いた古いバージョンのノートブックの削除を実行できます。

「ノートブック」ページでのノートブック・バージョンの操作
ノートブックのバージョンを作成することで、作業をノートブックにアーカイブできます。

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4.2.1 「ノートブック」ページでのノートブック・バージョンの操作

ノートブックのバージョンを作成することで、作業をノートブックにアーカイブできます。

ノートブックのバージョンは、「ノートブック」ページのみでなく、ノートブック・エディタでも作成できます。この例では、Notebook Versioning Demoノートブックが作成され、Version 1としてバージョニングされます。

ノート:

バージョニングされたノートブックは編集できません。ノートブックの特定のバージョンに変更を加える場合は、そのバージョンをリストアして編集する必要があります。

前提条件: Notebook Versioning Demoノートブック。このノートブックは、この例の一環としてここで作成されます。

新しいノートブック・バージョンを作成し、バージョン履歴を表示するには:

Notebooks EAページで、「ノートブックの作成」をクリックします。
「ノートブックの作成」ダイアログで、「名前」フィールドにNotebook Versioning Demoという名前を入力し、「OK」をクリックします。ノートブックが作成され、ノートブック・エディタに表示されます。
ノートブックで、パラグラフの下の枠にカーソルを置き、「+」アイコンをクリックしてパラグラフを追加します。このノートブックにさらに2つのパラグラフを追加し、次のPL/SQLスクリプトをそのパラグラフに貼り付けます。
1. 最初のパラグラフに、次のPL/SQLスクリプトをコピーして貼り付けます。このスクリプトは、SHスキーマに存在するSALES表からビューESM_SH_DATAを作成します。
```
%script

CREATE OR REPLACE VIEW ESM_SH_DATA AS 
  SELECT TIME_ID, AMOUNT_SOLD FROM SH.SALES;
```
2. 2番目のパラグラフに、次のSQLスクリプトをコピーして貼り付けます。このスクリプトは、ビューESM_SH_DATAに存在するレコードの数を示します。
```
%script
SELECT count(*) from ESM_SH_DATA;
```
3. 3番目のパラグラフに、次のSQLスクリプトをコピーして貼り付け、表形式のデータを確認します。
```
SELECT * FROM ESM_SH_DATA
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;
```
すべてのパラグラフを実行し、すべてのパラグラフが正常に実行されたら、Notebooks EAページに戻ります。
Notebooks EAページで、Notebook Versioning Demoノートブックを選択してすべての編集オプションを有効にし、「バージョン」をクリックしてこのノートブックのバージョン・ページに移動します。

「バージョン - Notebook Versioning Demo」ページが開きます。
「バージョン - Notebook Versioning Demo」ページで、「バージョン」をクリックしてノートブックの新しいバージョンを作成します。「バージョンの作成」ダイアログが開きます。
「バージョンの作成」ダイアログで、次の操作を実行します。
1. 名前: このノートブックの新しいバージョンにVersion 1と入力します
2. コメント: コメントを入力します(ある場合)。
3. 「OK」をクリックします。ノートブック・バージョンが作成されると、「バージョン - Notebook Versioning Demo」ページにリストされます。
「バージョン - Notebook Versioning Demo」ページで、作成したノートブック・バージョンの「Version 1」を選択して、使用可能なすべてのオプションを有効にします。
- 選択したノートブック・バージョンを削除する場合は、「削除」をクリックします。
- 「リストア」をクリックして、選択したバージョンのノートブックをリストアします。
  
  ノート:
  選択したバージョンのノートブックをリストアすると、バージョニングされていない変更(ある場合)はすべて破棄されます。
- 「ノートブックに戻る」をクリックして「ノートブック」ページに戻ります。

親トピック: Notebooks Early Adopterページへのアクセス

4.3 Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterの編集

ノートブックを作成すると、自動的に開き、デフォルトの%sqlインタプリタを使用しているパラグラフが1つ表示されます。%script、%python、%sql、%r、%mdまたは%condaのいずれかを明示的に指定することでインタープリタを変更できます。

ノートブックが関連付けられているプロジェクトでコンテキストを設定します。プロジェクト内で既存のノートブックを編集できます。既存のノートブックを編集するには:

Oracle Machine Learningホームページで、ノートブックが使用可能なプロジェクトを選択します。

ノート:
プロジェクトとは、ワークスペース内のノートブックと実験を論理的にグループ化したものです。自分のプロジェクトを多数所有できる一方で、他のワークスペースおよびプロジェクトは共有できます。
開いて編集するノートブックをクリックします。
選択したノートブックが編集モードで開きます。
編集モードでは、次のOracle Machine Learning Notebook Early Adopterツールバーのオプションを使用できます。

ノートブック・レベルの編集オプション:
- ノートブック内のすべてのパラグラフを実行するには、をクリックします
- ノートブック・セッションを無効化およびリセットするには、をクリックします。
- このノートブックの新しいバージョンを作成、または以前のバージョンのノートブックを表示するには、をクリックします。
  - バージョンの作成: このノートブックの新しいバージョンを作成するには、このオプションをクリックします。バージョンの新しい名前とその説明を指定するオプションがあります。新しいノートブック・バージョンを作成すると、各実行セッションのパラグラフ結果がバージョニングされたノートブックに格納されます。ノートブックをリストアすると、各実行セッションのパラグラフ結果もリストアされます。エディタからノートブック・バージョンを作成することもできます。詳細は、ノートブック・エディタでのノートブック・バージョンの操作を参照してください
  - バージョン履歴の表示: 以前のバージョンのノートブックを表示するには、このオプションをクリックします。以前のバージョンのリストア、バージョンの比較、および作成した以前のバージョンの削除を行うオプションがあります。
  ノート:
  「ノートブック」ページのオプションから、ノートブック・バージョンの作成、バージョン履歴の表示および古いバージョンの削除を操作することもできます。
- パラグラフの結果をクリアするには、をクリックします。
- パラグラフの依存関係をクリアするには、をクリックします。
- をクリックして、ノートブックをエクスポートします。ノートブックは、.dsnbファイル(Early Adopterノートブック)、.zplnファイル(Zeppelinノートブック)および.ipynbファイル(Jupyterノートブック)としてエクスポートできます。ノートブックをエクスポートする際は、次の設定があります。
  - すべてエクスポート
  - コードの除外
  - 結果の除外
  - タイムスタンプの除外
- ノートブックを印刷するには、をクリックします
- ノートブック内のすべてのパラグラフのコードを非表示にするには、をクリックします
- ノートブック内のすべてのパラグラフの結果を非表示にするには、をクリックします
- このノートブックの読取り専用モードを有効にするには、をクリックします。
  
  ノート:
  読取り専用モードは、Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterでのみ使用できます。
- 編集パネルを表示するには、をクリックします。パネルの編集オプションは、パラグラフに使用できる編集オプションと同じです。パネル・アイコンをクリックすると、右側に編集ペインが開き、パラグラフの編集ツールバーが非表示になります。
- インタープリタ・バインディングを「低」、「中」または「高」に変更するには、をクリックします
- Early AdopterノートブックをZeppelinまたはJupyterノートブックに切り替えるには、をクリックします
パラグラフ・レベルの編集オプション:
- 選択したパラグラフを実行するには、をクリックします
- 依存関係モードに入るには、をクリックします。依存関係モードで、パラグラフを依存として追加または削除するには、パラグラフを選択および選択解除する必要があります。
  
  ノート:
  パラグラフの依存関係機能を使用して、パラグラフ間に依存関係を追加できます。パラグラフの依存は、元のパラグラフの実行後に自動的に実行されます。
- 「コメント」ダイアログを開くには、をクリックします。ここにコメントを入力し、[Enter]を押してコメントを追加します。また、コメントを削除するには、対応する「削除」アイコンをクリックします。ダイアログを閉じるには、「コメント」アイコンをクリックします。ノートブック内の各パラグラフにコメントを指定できます。コメント付きのパラグラフは、「コメント」アイコンの緑色のドットで示されます。
- ノートブックのパラグラフを全画面モードで表示するには、をクリックします。パラグラフを通常モードで表示するには、「縮小」アイコンをクリックします。
- ノートブックのパラグラフに行番号を表示するには、をクリックします。
- パラグラフのタイトル、コード、結果およびパラグラフ設定を表示するには、をクリックします。
- 次の操作を実行するには、をクリックします。
  - 上に移動: クリックすると、ノートブック内のパラグラフが上に移動します。
  - 下に移動: クリックすると、ノートブック内のパラグラフが下に移動します。
  - 結果のクリア: クリックすると、段落で実行したコマンドの結果がクリアされます。
  - 埋込みウィンドウとして開く: クリックすると、現在のパラグラフがブラウザに個別に表示されます。
  - パラグラフのクローニング: クリックすると、パラグラフがクローニングされます。パラグラフは同じノートブックにクローニングされます。
  - 実行の無効化: クリックすると、パラグラフの実行が無効になります。実行を有効にするには、「設定」に移動して「実行の有効化」をクリックします。
  - パラグラフの削除: クリックすると、パラグラフが削除されます。
- パラグラフをHTML形式で表示するには、をクリックします
- パラグラフをテキスト形式で表示するには、をクリックします
- ノートブックのパラグラフ出力の設定を調整するには、をクリックします。この設定は、グラフやチャートなどのビジュアライゼーションに特に適用されます。
- パラグラフをテキスト・ファイルとしてダウンロードしたり、グラフまたはチャートが出力として含まれるパラグラフの場合に.pngまたは.svgファイルとしてダウンロードするには、をクリックします。

ノートブック・エディタでのノートブック・バージョンの操作
ノートブックのバージョンを作成することで、作業をノートブックにアーカイブできます。
パラグラフの依存関係の作成
パラグラフの依存関係を使用して、パラグラフ間に依存関係を追加できます。依存パラグラフは、依存関係の順序に従って、元のパラグラフの実行後に自動的に実行されます。

親トピック: データ分析およびデータ・ビジュアライゼーションのためのNotebooks Early Adopterのスタート・ガイド

4.3.1 ノートブック・エディタでのノートブック・バージョンの操作

ノートブックのバージョンを作成することで、作業をノートブックにアーカイブできます。

ノートブックのバージョンは、ノートブック・エディタのみでなく、「ノートブック」ページでも作成できます。この例では次のことを実行します。

機械学習モデルを構築するためのスクリプトを追加するように、元のノートブックNotebook Versioning Demoを編集します。
機械学習モデルを構築するためのコードをアーカイブするように、Notebook Versioning DemoノートブックをVersion 2としてバージョニングします。
バージョンの比較機能を使用して、Notebook Versioning DemoノートブックのVersion 2とVersion 1を比較します。

ノート:

新しいノートブック・バージョンを作成し、バージョン履歴を表示するには:

Notebooks EAページで、Notebook Versioning Demoノートブックをクリックしてノートブック・エディタに開きます。

ノート:
このノートブックのVersion 1は、「「ノートブック」ページでのノートブック・バージョンの操作」の例の一環としてすでに作成されています。これには、ビューESM_SH_DATAを作成し、レコードをカウントし、データを表示するためのアーカイブ・コードが含まれています。ノートブックをクリックすると、編集可能な元のバージョンが開きます。
次に、ノートブックを編集して、機械学習モデルを構築するスクリプトを追加します。ノートブックで、3番目のパラグラフの下の枠にカーソルを置き、「+」アイコンをクリックして新しいパラグラフを追加します。

次のスクリプトをコピーして新しいパラグラフに貼り付けます。このスクリプトは、ESMアルゴリズムを使用して機械学習モデルを構築します。

%script

BEGIN DBMS_DATA_MINING.DROP_MODEL('ESM_SALES_FORECAST_1');
EXCEPTION WHEN OTHERS THEN NULL; END;
/
DECLARE
    v_setlst DBMS_DATA_MINING.SETTING_LIST;
BEGIN
    
    v_setlst('ALGO_NAME')            := 'ALGO_EXPONENTIAL_SMOOTHING';
    v_setlst('EXSM_INTERVAL')        := 'EXSM_INTERVAL_QTR'; -- accumulation int'l = quarter
    v_setlst('EXSM_PREDICTION_STEP') := '4';                 -- prediction step = 4 quarters
    v_setlst('EXSM_MODEL')           := 'EXSM_WINTERS';      -- ESM model = Holt-Winters
    v_setlst('EXSM_SEASONALITY')     := '4';                 -- seasonal cycle = 4 quarters    

    DBMS_DATA_MINING.CREATE_MODEL2(
        MODEL_NAME          => 'ESM_SALES_FORECAST_1',
        MINING_FUNCTION     => 'TIME_SERIES',
        DATA_QUERY          => 'select * from ESM_SH_DATA',
        SET_LIST            => v_setlst,
        CASE_ID_COLUMN_NAME => 'TIME_ID',
        TARGET_COLUMN_NAME  =>'AMOUNT_SOLD');
END;

次に、このノートブックをコードとともにアーカイブして、バージョニングによって機械学習モデルを構築します。ノートブック・エディタの左上隅で、「バージョニング」をクリックします
「バージョンの作成」および「バージョン履歴の表示」のオプションが開きます。
「バージョンの作成」をクリックします。「新規バージョン」ダイアログが開きます。
「新規バージョン」ダイアログで、次のようにします。
1. 名前: ここでは、Version 2という名前がデフォルトで設定されています。この名前のままにします。
2. コメント: コメントを入力します(ある場合)。
3. 「作成」をクリックします。新しいバージョンの作成を確認するメッセージが表示されます。
このノートブックのVersion 2には、機械学習モデルを作成するためのアーカイブ・コードが含まれています。
作成したバージョンを表示するには、「バージョニング」をクリックし、「バージョン履歴の表示」をクリックします。
ノートブック・エディタの右ペインに、「バージョン履歴」パネルが開きます。ノートブック・バージョンにカーソルをあわせてクリックし、使用可能なオプションを有効にします。
「バージョン履歴」パネルでは、次のタスクを実行できます。
- 選択したバージョンを開くには、をクリックします。
  
  ノート:
  バージョニングされたノートブックをクリックすると、ノートブックが読取り専用モードで開きます。これは、バージョニングされたノートブックは編集不可であるためです。現在の編集可能なバージョンを表示するには、「ノートブックの現在のバージョンの表示」をクリックします。
- 選択したバージョンを削除するには、「削除」をクリックします。
- ノートブックの選択したバージョンと現在のバージョンを比較するには、「バージョンの比較」をクリックします。ドロップダウン・リストから他の使用可能なバージョンを選択できます。この例では、ノートブックのVersion 2 (現在の状態)がVersion 1と比較されています。このスクリーンショットに示すように、新規の追加は緑色で強調表示され、削除は赤色で強調表示されます。
- 選択したバージョンをリストアするには、「リストア」をクリックします。
  
  ノート:
  選択したバージョンのノートブックをリストアすると、バージョニングされていない変更(ある場合)はすべて破棄されます。

親トピック: Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterの編集

4.3.2 パラグラフの依存関係の作成

パラグラフの依存関係を使用して、パラグラフ間に依存関係を追加できます。依存パラグラフは、依存関係の順序に従って、元のパラグラフの実行後に自動的に実行されます。

パラグラフの依存関係を作成するには:

Notebooks EAページで、「ノートブックの作成」をクリックします。
「ノートブックの作成」ダイアログで、「名前」フィールドにParagraph Dependencies Demoという名前を入力し、「OK」をクリックします。
ノートブックが作成され、ノートブック・エディタに表示されます。
ノートブックで、パラグラフの下の枠にカーソルを置き、「+」アイコンをクリックしてパラグラフを追加します。このノートブックにさらに2つのパラグラフを追加し、次のPL/SQLスクリプトをそのパラグラフに貼り付けます。
1. 最初のパラグラフに、次のPL/SQLスクリプトをコピーして貼り付けます。このスクリプトは、SHスキーマに存在するSALES表からビューESM_SH_DATAを作成します。
```
%script

CREATE OR REPLACE VIEW ESM_SH_DATA AS 
  SELECT TIME_ID, AMOUNT_SOLD FROM SH.SALES;
```
2. 2番目のパラグラフに、次のSQLスクリプトをコピーして貼り付けます。このスクリプトは、ビューESM_SH_DATAに存在するレコードの数を示します。
```
%script
SELECT COUNT(*) FROM ESM_SH_DATA;
```
3. 3番目のパラグラフに、次のSQLスクリプトをコピーして貼り付け、表形式のデータを確認します。
```
%sql
SELECT * FROM ESM_SH_DATA
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;
```
最初のパラグラフに移動し、「依存関係モードの入力」アイコンをクリックします。

次のメッセージが表示されます: このパラグラフの依存を選択しています
2番目と3番目のパラグラフをクリックして、それらを最初のパラグラフの依存として追加します。

ノート:
パラグラフの依存関係の順序は、クリックの順序に基づきます。
「保存」をクリックします。依存パラグラフを定義して保存すると、次のスクリーンショットに示すように数字で示されます。
最初のパラグラフに移動し、「実行」をクリックします。最初のパラグラフが正常に開始された後、依存関係の順序に従って後続の依存パラグラフの実行が開始されます。

親トピック: Oracle Machine Learning Notebook Early Adopterの編集