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Im folgenden findet ihr die Installationsanweisungen für Python und des Kursmaterials. Sofern ihr Fragen habt, bzw. Hilfe benötigt könnt ihr an eine der nachfolgenden Personen eine Email schreiben:
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* Daniel Wenz: dwenz@students.uni-mainz.de
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* Matthias Hoek: matthias.hoek@uni-mainz.de
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## Kursmaterial installieren:
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Die installation des Kursmaterials geschieht vollständig automatisch. Einfach den Anweisungen im PGP-Skript folgen und diesen Link verwenden: [Kursmaterial Installieren](https://jupyterhub.zdv.uni-mainz.de/hub/user-redirect/git-pull?repo=https%3A%2F%2Fgitlab.rlp.net%2Fpgp%2Fpgp1-python-einfuehrung&urlpath=tree%2Fpgp1-python-einfuehrung%2F&branch=master)
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## Einloggen auf dem Jupyterhub:
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Sie können auch den durch die ZDV angebotenen Jupyter Hub (https://jupyterhub.zdv.uni-mainz.de/hub/login) zur Bearbeitung Ihrer Notebooks verwenden :thumbsup: . **Bitte beachten Sie, dass das Jupyterhub nur innerhalb des Universitätsnetzwerks erreichbar ist!** Falls Sie das Jupyterhub von außerhalb erreichen wollen, müssen Sie eine VPN-Verbindung zum Uni-Netzwerk aufbauen. Eine Anleitung für die gebräuchlichsten Betriebssysteme finden Sie hier: https://www.zdv.uni-mainz.de/vpn-netz-zugang-von-ausserhalb-des-campus/. Hier müssen Sie sich zunächst mit Ihrem Uni-Account anmelden. Danach erscheint eine Auswahlseite, auf der Sie die Art der Jupyter Umgebung auswählen. Für das Praktikum ist die Standardumgebung die richtige Wahl, s. Bild unten.
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Sie können auch den durch die ZDV angebotenen Jupyter Hub (https://jupyterhub.zdv.uni-mainz.de/hub/login) zur Bearbeitung Ihrer Notebooks verwenden :thumbsup: . Hier müssen Sie sich zunächst mit Ihrem Uni-Account anmelden. Danach erscheint eine Auswahlseite, auf der Sie die Art der Jupyter Umgebung auswählen. Für das Praktikum ist die Standardumgebung die richtige Wahl, s. Bild unten.
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<img src = "./images/Screenshot_ZDV_JupyterHub.png" >
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Klicken Sie auf die Schaltfläche **Spawn**, dann öffnet sich, wie bei der lokalen Installation, das Notebook Dashboard.
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## Öffnen eines Jupyter-Notebooks und Installieren des Kursmaterials:
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Bevor wir mit dem Installieren des Kursmaterials beginnen können müsst ihr zunächst für das gitlab ein eigenes Passwort festlegen. Dieses Passwort wird im nächsten Schritt benötigt. **In gitlab selbst logget ihr euch jedoch weiterhin mit euren normalen Uni-Account ein!** Um das Passwort zu erstellen geht bitte zunächst auf eurer Profil in der oberen rechten Ecke (1.) und wählt dort **Settings** aus.
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<img src = "./images/GitLabSettings.png" width = 80%>
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Anschließend geht in der linken Navigationsleiste auf den Reiter **Password** und vergebt ein neues Passwort. Schreibt euch dieses auch nochmal zusätzlich auf. Dieses Passwort werden wir später nochmal benötigen.
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### Kursmaterial downloaden:
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Nach dem ihr euch in Jupyterhub eingeloggt habt, müsst ihr noch das Kursmaterial downloaden. Dieses ist in diesem so genannten [git](https://about.gitlab.com/)-repository gespeichert. Ein repository dient beim Programmieren dazu den Überblick über das Programm zu behalten und dieses für andere Entwickler, welche ebenfalls an dem Projekt arbeiten zu dokumentieren. Das klingt erstmal sehr kompliziert :fearful: ist jedoch relative simple :smile: . Geht als erstes innerhalb der Menüleiste eurer Jupyter-Startseite auf die Schaltfläche **Neu** und startet dann als zweites ein **Terminal**.
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<img src = "./images/jupyterTerminalStarten.png" width = 80%>
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Geht nun in das neue Terminal (1.) und gebt folgendes ein `git clone https://gitlab.rlp.net/hoek/pgp1-python-einfuehrung`. Anschließend drückt ihr die **Enter-Taste** um den Befehl auszuführen. Ihr werdet aufgefordert euren Gitlabnutzernamen (in der Regel ist es der gleiche Nutzername wie bei euren Uni-Account) und euer Passwort (welches hr im vorherigen Schritt erstellt habt nicht eurer Uni-Account-Passwort) einzugeben (3.). **Achtung nicht wundern wenn keine Zeichen bei der Passworteingabe erscheinen dies ist ein normales Sicherheitsfeature. Eure Eingabe erfolgt dennoch**. Sofern alles erfolgreich verlaufen ist sollte euer Terminal wie in 3. gezeigt aussehen.
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<img src = "./images/JupyterKursmaterialDownloaden.png" >
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Schließt nun den Tab eures Browsers mit dem Terminal und geht zurück auf die Jupyter-Startseite. Hier sollte sich nun der Ordner des Kursmaterials befinden.
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<img src = "./images/JupyterKursmaterialStartseite.png" >
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Klickt auf diesen Ordner um das Kursmaterial zu öffnen :sunglasses:.
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### Stylesheet installieren:
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Während des Kurses werden immer wieder kleinere Aufgaben auf euch warten, welche ihr bearbeiten sollt. Um diese Aufgaben optisch hervorzuheben wurde euch zusammen mit dem Kursmaterial ein Stylesheet `custom.css` mitgeliefert. Dieses müssen wir jedoch noch installieren :sleeping:. Keine Sorge auch dies ist ganz einfach. Um euch die Arbeit hier abzunehmen wurde ein kleines Installationsskript namens `Custom_Set_up.ipynb` geschrieben. Damit wir dieses nutzen können müssen wir zunächst unser aller erstes Notebook erstellen :scream:.
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Ein neues Notebook kann jederzeit erstellt werden, entweder über das Dashboard oder über die Menüoption Datei ‣ Neu aus einem aktiven Notebook heraus. Das neue Notebook wird im selben Verzeichnis erstellt und öffnet sich in einem neuen Browser-Tab. Es wird auch als neuer Eintrag in der Notebookliste auf dem Dashboard angezeigt. Erstellt nun wie in der nachfolgenden Animation gezeigt ein neues Jupyter-Notebook und nennt es `MeinErstesNotebook`.
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#### Vertraut machen mit "MeinErstesNotebook":
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Wenn Sie ein neues Notebook-Dokument erstellen, werden Ihnen der Name des Notebooks, eine Menüleiste, eine Symbolleiste und eine leere Codezelle angezeigt.
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**Notebook-Name**: Der Name, der oben auf der Seite neben dem Jupyter-Logo angezeigt wird, spiegelt den Namen der .ipynb-Datei wider. Wenn Sie auf den Namen des Notebooks klicken, öffnet sich ein Dialog, in dem Sie ihn umbenennen können. Wenn Sie also ein Notebook im Browser von "Untitled0" in `MeinErstesNotebook` umbenennen, wird die Datei Untitled0.ipynb in MeinErstesNotebook.ipynb umbenannt.
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**Menüleiste**: Die Menüleiste zeigt verschiedene Optionen, mit denen Sie die Funktionsweise des Notebooks beeinflussen können.
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**Symbolleiste**: Die Symbolleiste bietet eine schnelle Möglichkeit, die am häufigsten verwendeten Operationen innerhalb des Notebooks durchzuführen, indem Sie auf ein Symbol klicken.
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**Codezelle**: der Standardtyp der Zellen. In dieser Zelle können wir unseren Programmiercode ausführen. Mehr erfahrt in der Vorbereitung.
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Kommen wir jedoch zunächst erst einmal zurück zum installieren unseres Stylesheets :unamused: . Hierfür klickt ihr die Code-Zelle an ihr werdet merken, dass die Frabe der Zellenumrandung sich von Blau (Kommando-Modus) auf Grün (Editier-Modus) ändert (1.). Gebt nun das folgende in die Zelle ein `%run Custom_Set_up.ipynb` und drückt anschließend **Shift-Enter** (2.). Während der Code-Ausgeführt wird, wird euch das Programm `Custom_Set_up.ipynb` kleinere Informationsrückgaben ausgeben. Wenn ihr nacht dem Kurs die Styleänderungen wieder rückgängig machen wollt könnt ihr das Programm einfach auf die gleiche Art erneut ausführen.
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<img src = "./images/StylesheetInstallieren.png" >
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Glückwunsch ihr habt soeben euren ersten Programmiercode ausgeführt :trophy: :sunglasses: . Damit die Änderungen aktive werden können müssen wir unseren Jupyter-Server neustarten. Zuvor sollten wir jedoch unser notebook MeinErstesNotebook speichern und beenden. Klickt hierzu zunächst auf das Disketten/Speicher-Symbol in der oberen Menüleiste (vergesst niemals auch bei euren Auswertungen euren Fortschritt regelmäßig zu speichern). Anschließend klickt ihr auf **File** -> **Close and Halt** um das Notebook anzuhalten.
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Um einen Neustart eures Jupyter-Servers durchzuführen klickt ihr zunächst auf die Schaltfläche **Control Panel** und anschließend auf den roten **Stop My Server**-Button.
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<img src = "./images/JupyterServerNeustarten.png" width = 80%>
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Nach dem ihr euren Server gestoppt habt könnt ihr diesen neu starten und mit der Bearbeitung des `Aufgaben_zur_Vorbereitung_von_kapitel_1.ipynb` beginnen :see_no_evil:. Bearbeitet das gesammte Notebook als Vorbereitung auf den Kurs.
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## Installieren von Jupyter auf privaten Computern:
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Eine ausführliche Beschreibung wie ihr Juptyer notebooks auch auf euren privaten Rechnern installieren könnt findet ihr [hier](./documentation/Kapitel 0. Wie installiere ich Jupyternotebooks .md)
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**Randbemerkung:**
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Sofern ihr das Kursmaterial auch auf euren privaten Rechnern haben wollt und euch nicht mit git auskennt so könnt ihr das Material auch ganz normal als .zip-Datei herunterladen. Klickt hierfür auf den angegebenen Button:
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<img src = "./images/MaterialPythonkurs092018/GitLabDonwloadMaterial.png" width = 80%>
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Anschließend müsst ihr den Ordner entpacken und entweder in euer Jupyter Heimverzeichnis schieben, welches ihr unter Windows üblicherweise in eurem eignen Heimverzeichnis findet. Alternativ könnt ihr das Kursmaterial über das Webinterface hochladen. Dies könnt ihr wie nachfolgend dargestellt erreichen (...).
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# Kapitel 0.: Wie installiere ich Jupyter Notebooks ?
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## Installieren von IPython:
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Im allgemeinen empfiehlt es sich als Einsteiger **IPython** bzw. **Jupyter Notebooks** über [**Anaconda**](https://anaconda.org/) zu beziehen. **Anconda** ist dabei eine Art Verwaltungsumgebung für Pyhton. Über Anconda könnt ihr eure Packages verwalten, Notebooksteilen und verschiedene Entiwcklungsumgebungen ausprobieren. Im folgenden wollen wir uns speziellen die **Jupyter**-Umgebung beschränken. Leider können wir aus zeitlichen Gründen nicht genauer auf Anaconda eingehen. Ihr könnt aber viele nützliche Videos auf Youtube finden bzw. einen Blick in die [Dokumentation](https://docs.anaconda.com/anaconda/) werfen.
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Da es sich bei **Jupyter-Notebooks** um eine Webanwendung handelt, empfiehlt es sich auch einen gescheiten Browser zu nutzen. Zu empfehlen wären hier entweder **Firefox** oder **Google Chrome**.
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### Installieren unter Windows:
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Hier eine kurze Anleitung für das installieren von Jupyter unter Windows:
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1. Geht auf **https://www.anaconda.com/download/** und klickt auf den großen grünen Button unter Python 3.7 und started den download.
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<img src =/images/MaterialPythonkurs092018/DownloadAnacondaWindows.png width = 60%>
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2. Führt die `Anaconda3-2019.07-Windows-x86_64.exe` aus und folgt den Instellationsanweiungen.
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* Sofern ihr nicht den Standardpfad verwenden wollt, könnt ihr auch euren Wunschpfad während der Installation angeben.
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* Folgt anschließend der Installation mit den Standardeinstellungen.
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* Am Ende werdet ihr noch gefragt ob ihr *Microsoft Visual Studio Code* installiern wollt. Diesen Schritt könnt ihr überspringen.
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3. Glückwunsch ihr habt die Installation erfolgreich abgeschlossen. Ihr könnt IPython bzw. das Jupyter-Interface starten über Anaconda starten. Hierzu sucht entweder in der Suchleiste nach Anaconda, oder sofern ihr eine Verknüpfung in die Startleiste oder Desktop erstellt habt klickt ihr auf das Anaconda Logo.
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4. Habt ihr Anaconda gestartet seht ihr nun das folgende Fenster:
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<img src = "./images/MaterialPythonkurs092018/AnacondaNavigatorStartseite.png" width = 60%>
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* Im roten Kasten markiert mit der 1. seht ihr eure jetzige Programmierumgebung. Gerade für unterschiedliche Projekte kann es sich lohnen verschiedene projektspezifische Umgebungen anzulegen. Für euer Studentenalltag ist dies eher nicht der Fall, hier könnt ihr einfach die Standardumgebung verwenden.
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* Über den *Launch*-Button markiert mit dem zweiten roten Kasten könnt ihr ein jupyter-notebook starten. Dieses wird sich in eurem Browser öffnen.
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5. Im laufe des Kurses werden verschiedene so genannte "Packages" kennen lernen. Diese Pakete stellen uns je nach Zweck unterschiedliche und nützliche Funktionen zur Verfügung und werden in eurer Programmierumgebung gespeichert. Solltet ihr mal ein weiteres Paket installieren möchten ist dies relative einfach. Klickt hierfür zunächst den Button "Environments" an. Dies öffnet das folgende Fenster:
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<img src = "./images/MaterialPythonkurs092018/AnacondaNavigatorEnvSeite.png" width = 60%>
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* Über "Create" (gekennzeichnet mit der 0.) könnt ihr für eine neues Projekt eine neue Umgebung erstellen.
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* Sofern ihr nur eine bestehend Umgebung mit einem neuen Paket erweitern möchtet geht wie folgt vor:
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* Klickt die Umgebung an (Kasten 1.)
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* Wechselt in dem zweiten roten Kasten von *Installed* zu *Not Installed*.
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* Sucht mit Hilfe des Suchfeldes in Kasten 3. nach dem Paket/en euer Wahl und setzt für dieses/diese ein Häkchen (Kasten 4.). Anschließen drückt auf das grüne Feld *Apply*.
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### Installation unter Linux:
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Die Installationsanweisung für LINUX können [hier](https://docs.anaconda.com/anaconda/install/linux/) gefunden werden.
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1. Geht auf die Anconda Donwloadseite **https://www.anaconda.com/download/** wechselt auf LINUX und klickt auf den großen grünen Button unter Python 3.7 und started den download.
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2. Nach dem ihr die Datei gedownlaoded habt installiert ihr sie mit dem Kommando `~/Downloads/Anaconda3-2019.07-Linux-x86_64.sh` folgt den Installtionsanweisungen.
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* Sofern ihr den Standardpfad ändern möchtet könnt ihr dies tun. Ihr solltet lediglich aufpassen, dass der angegebene Pfad nur ein Dateipräfix ist welchem anaconda3 am Ende angefügt wird.
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* Am Ende der Installation werdet ihr gefragt ob die `PATH`-Variable von anaconda eurer .bashrc angefügt werden soll. Dies solltet ihr bejahen. Solltet ihr den `PATH`-Eintrag manuell setzten wollen so könnt ihr dies auch tun indem ihr eurer .bashrc um den Eintrag `PATH=EurenPfadname\anaconda3\bin:$PATH` erweitert.
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3. Sofern ihr den `PATH` richtig gesetzt habt könnt ihr dies testen in dem ihr im terminal conda list eintippt. Anschließend sollte eine Auflistung von allen installierten python packages erscheinen.
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4. Glückwunsch ihr habt die Installation erfolgreich abgeschlossen.
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5. Ihr könnt nun jupyter-notebooks über das Kommando `jupyter-notebook` in eurem Terminal starten.
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### Installation ZDV-Rechner:
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1. Sucht in der Suchleiste von Windows 10 nach den ZDV Apps V5.
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2. Öffnet anschließend die **ZDV-Apps** Verwaltung.
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3. Sucht innerhalb der Appverwaltuung nach **Jupyter** und fügt es zu euren Apps hinzu.
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4. Meldet euch von eurem Rechner ab und wieder an, damit euren neuen Apps geladen werden.
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5. Startet nun Jupyter über das entsprechende Symbol, oder sucht danach wieder in der Windows 10 Suchleiste.
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