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노트북은 텍스트, 수식, 도표, 코드, 대화형 위젯을 통합하는 그래픽 인터페이스다. 좀 색다른 편집기 정도로 여길 수도 있지만 그 작성 과정이 혁신이다. 코드, 수식, 도표를 효과적으로 전달하는 단계를 넘어, 새로운 정보를 찾는 하나의 방법론을 제시한다. 새로운 시도의 적용과 그 결과에 따른 다른 시도, 점진적인 진행 방법에서 통찰을 얻을 수 있다. 이 책은 노트북 소개와 더불어, 파이썬과 에코시스템을 전반적으로 설명한다. 판다스, NumPy, 시각화, 고성능 계산, 병렬 계산 등을 활용해 파이썬을 더 유연하고 강하게 사용할 수 있다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 아나콘다(Anaconda) 설치 및 주피터 노트북에서 파이썬 코드 작성 방법
■ 대화형 데이터 탐색
■ 판다스(pandas)로 효과적인 복잡한 데이터 조작 수행
■ 맷플롯립(matplotlib)과 seaborn으로 데이터 시각화
■ NumPy로 수학 모델 시뮬레이션
■ scikit-image를 활용해 주피터 노트북에서 이미지 시각화 및 처리
■ Numba, Cython, IPython.parallel로 코드 가속화
■ HTML, 자바스크립트, D3로 노트북 인터페이스 확장

★ 이 책의 대상 독자 ★

이 책은 데이터 분석이나 수학 모델의 수치 시뮬레이션을 수행하려는 독자를 대상으로 한다.
데이터가 점점 더 풍부해짐에 따라 효과적인 데이터 분석 방법은 반드시 알아야 할 기술이 됐다. 마이크로소프트 엑셀 같은 스프레드시트 프로그램을 다뤄봤다면, 파이썬을 이용해 손쉽게 시각화하거나 분석할 수 있다. 일반 목적 언어를 다룰 수 있다면, 다른 프로그램과 라이브러리로 분석하고 데이터를 공유하는 데 매우 편리하다.
이 책은 학생, 과학자, 공학자, 분석자, 언론인, 통계학자, 경제학자, 데이터 열광자에게도 큰 도움이 된다.

★ 이 책의 구성 ★

1장, ‘아이파이썬 시작’에서는 아나콘다(유명한 파이썬 배포판), 파이썬 언어, 주피터 노트북, 아이파이썬을 이해하기 쉽게 소개한다.

2장, ‘판다스로 대화형 데이터 분석하기’에서는 노트북과 판다스, 맷플롯립, seaborn으로 대화형 데이터 분석과 시각화를 직접 해보며 배워본다.

3장, ‘NumPy로 수치 계산하기’에서는 다차원 수치 배열을 효과적으로 계산하기 위해 NumPy를 살펴본다.

4장, ‘대화형 도표와 그래픽 인터페이스’에서는 주피터 노트북의 대화형 도표, 그래프, 이미지 처리, 대화형 그래픽 인터페이스에 대한 파이썬의 기능을 둘러본다.

5장, ‘고성능과 병렬 계산’에서는 병렬 계산과 파이썬 코드 컴파일을 활용해 수치 계산 코드를 가속화하는 다양한 방법을 알아본다.

6장, ‘아이파이썬 개별화’에서는 아이파이썬과 주피터 노트북을 사용 목적에 따라 확장해본다.

1. 아이파이썬 시작
__파이썬, 아이파이썬, 주피터 소개
____주피터와 아이파이썬
____이 책에서 다루는 내용
____참고
__아나콘다로 파이썬 설치
____아나콘다 다운로드
____아나콘다 설치
____시작하기 전
________터미널 열기
________홈 디렉토리 찾기
________시스템 경로 변경
____설치 테스트
____환경변수 관리
____일반 conda 명령
____참고
____notebook 다운로드
__노트북 소개
____아이파이썬 콘솔 실행
____주피터 노트북 실행
____노트북 대시보드
____노트북 사용자 인터페이스
____notebook 셀의 구조
________마크다운 셀
________코드 셀
____노트북 모달 인터페이스
________두 모드 모두에서 사용할 수 있는 키보드 단축키
________편집 모드에서만 사용할 수 있는 키보드 단축키
________명령 모드에서만 사용할 수 있는 키보드 단축키
____참고
__파이썬 맛보기
____Hello world
____변수
____문자열 확장
____리스트
____반복문
____들여쓰기
____조건문
____함수
____위치 아규먼트와 키워드 아규먼트
____Passage by assignment
____오류
____객체 지향 프로그래밍
____함수형 프로그래밍
____파이썬 2와 파이썬 3
____기본을 넘어
__10개의 주피터/아이파이썬 기본 사항
____아이파이썬을 확장 셸로 사용하기
____매직 명령 배우기
____탭 완성 정복하기
____마크다운으로 노트북에서 대화형 문서 작성
____노트북에서 대화형 위젯 만들기
____아이파이썬에서 파이썬 스크립트 실행
____파이썬 객체 조사하기
____파이썬 코드 디버깅
____파이썬 코드 벤치마킹
____파이썬 코드 프로파일링
__요약

2. 판다스로 대화형 데이터 분석하기
__노트북에서 데이터셋 탐색
____데이터 출처
____데이터셋 다운로드 로딩
____맷플롯립으로 도표 그리기
____판다스와 seaborn을 사용한 기술 통계
__데이터 조작
____데이터 선택
________열 선택
________행 선택
________불 인덱싱으로 필터링
____계산하기
____텍스트 다루기
____날짜와 시간 다루기
____결측치 다루기
__복잡한 연산
____Group-by
____조인
__요약

3. NumPy로 수치 계산하기
__기본 벡터 계산
____다차원 배열
____ndarray
____ndarray에 대한 벡터 연산
____NumPy는 왜 벡터 계산이 빠른가
____ndarray를 메모리에 어떻게 저장할까
____왜 ndarray의 연산은 빠른가
__배열 생성과 로딩
____배열 생성
____파일에서의 배열 로딩
__기본 배열 조작
__NumPy로 배열 계산
____선택과 인덱싱
____배열의 불린 연산
____배열에서 수학 연산
____NumPy로 밀도 지도 그리기
____다른 주제
__요약

4. 대화형 도표와 그래픽 인터페이스
__도표 백엔드 선택
____인라인 도표
____그림 외부 출력
____GUI 툴킷
____동적 인라인 도표
____웹 기반 시각화
__맷플롯립과 seaborn 기본 사항
____맷플롯립을 사용한 일반 도표
____맷플롯립 도표 수정
____노트북에서 대화형 맷플롯립 그림 사용하기
____seaborn으로 고수준 도표 그리기
__이미지 처리
__다른 도표와 시각화 라이브러리
____고수준 도표 그리기
________Bokeh
________Vincent와 Vega
________Plotly
____지도와 기하학
________맷플롯립 Basemap 툴킷
________GeoPandas
________Leaflet 랩퍼: folium와 mplleaflet
____3D 시각화
________Mayavi
________VisPy
__요약

5. 고성능과 병렬 계산
__Numba로 파이썬 코드 가속화
____랜덤 워크
____일반 함수
__Cython으로 파이썬에서 C 코드 작성
____Cython와 파이썬을 위한 C 컴파일러 설치
____파이썬과 Cython으로 에라토스테네스 체 구현
__IPython.parallel을 활용한 다중 코어로 작업 분산
____다이렉트 인터페이스
____로드밸런스드 인터페이스
__고성능 계산 기술
____MPI
____분산 계산
____C/C++과 파이썬
____GPU 계산
____PyPy
____줄리아
__요약

6. 아이파이썬 개별화
__아이파이썬 확장으로 사용자 매직 명령 만들기
__새 주피터 커널 작성
__노트북에서 리치 HTML 요소 출력
____노트북에서 SVG 출력
____노트북에서 자바스크립트와 D3
__자바스크립트로 노트북 인터페이스 개별화
__요약