Основные команды Notebook
ArcGIS Notebooks запускает среду Jupyter notebook, которая обеспечивает простую табличную рабочую область. В разделе описываются основные команды и аспекты работы Notebooks , включая комбинации клавиш и рекомендации.
Задание размера ячейки
Существует три типа ячеек, которые могут использоваться в блокноте. Когда вы выделили ячейку, вы можете изменить ее размер, используя ниспадающий список на панели инструментов.

Доступны следующие три типа ячеек:
- Code – блокнот интерпретирует все содержание ячейки как код на языке Python. При написании кода Python, ввод некоторых строк, таких как from или знака равно ( = ), автоматически меняет их цвет или подсвечивает их для облегчения чтения. Любая строка кода, которая начинается с решетки ( # ) будет интерпретироваться как комментарий, обозначаться зеленым курсивом и не будет выполняться блокнотом как код.
- Markdown – блокнот интерпретирует все содержание ячейки как код на языке Markdown. Это простой язык для форматирования усовершенствованного текста, используемый в интернете такими клиентами, как GitHub. См. онлайн-справочник Markdown Guide с инструкциями по использованию Markdown. Запуск ячейки Markdown преобразует содержащийся в ней текст в формат RTF. Любая строка, начинающаяся с одной или нескольких решеток ( # ), будет форматироваться как заголовок. Вы также можете добавить в ячейку Markdown сырой код HTML.
- Raw NBConvert – блокнот не обрабатывает содержание ячейки Raw NBConvert. Этот тип используется редко.
Примечание:
Также в ниспадающем списке доступен тип ячейки Heading . Однако этот тип ячеек больше не используется в среде Jupyter notebook. Выбор этого типа ячейки переключает ее в тип Markdown с присоединением решетки ( # ), которая обозначает в Markdown заголовок высшего уровня.
Использование RTF и комментариев в коде сделает ваш блокнот более читаемым и удобным для других пользователей.
Работа с ячейками
Чтобы блокнот выполнил код, он должен находиться в ячейке. Код в ячейках позволяет задавать переменные и выполнять функции из библиотек Python.
Чтобы задать переменную, запустите ячейку, которая содержит выражение переменной, включая знак равно ( = ). Шаблон блокнота по умолчанию, например, запускается с заданной переменной gis . Если вы запустите ячейку, содержащую только одно имя переменной, gis , блокнот вернет URL-адрес портала ArcGIS Enterprise в качестве результата.
Примечание:
Команды iPython, использующие восклицательные знаки, такие как !cd , для изменения каталогов из командной строки, не будут работать в ArcGIS Notebooks . Вместо этого используйте команды без восклицательных знаков, такие как cd .
Примечание:
При создании блокнотов используйте полные пути к директориям и файлам в директории рабочей области.
Например, используйте /arcgis/home/test.gdb вместо home/test.gdb .
Чтобы запустить функцию Python, введите синтаксис функции и аргументы, необходимые для нее. Дополнительные сведения см. в разделе Использование функций в ячейке ниже.
Вы можете создать новую ячейку, нажав Shift+Enter или щелкнув Вставить на ленте меню, что дает возможность вставить новую ячейку выше или ниже текущей.
Опции панели инструментов ячейки
Вы можете включить дополнительную информацию об отдельных ячейках в блокнот, используя опции на панели инструментов ячейки:
- Нет – не показывать панели инструментов ячеек.
- Редактировать метаданные —Введите метаданные для каждой ячейки с помощью JSON.
- Необработанный формат ячеек – необработанные ячейки позволяют напрямую записывать результат; содержимое этих ячеек блокнотом не оценивается.
- Слайд-шоу —Определяет, как каждая ячейка будет отображаться в слайд-шоу. Это удобно при представлении кода.
- Вложения —Управляет связанными сложениями в каждой ячейке в рабочей области блокнота.
- Теги —Создавать и управлять тегами для каждой ячейки в рабочей области блокнота.
Когда какая-либо из этих опций включена, над каждой ячейкой в блокноте появляется полоска. Одновременно может быть включена только одна опция, но любая информация, которую вы добавляете на панель инструментов, остается даже при выключении. Вы можете изменить опции панели инструментов ячейки, щелкнув Вид > Панель инструментов ячеек .
Опцию Теги можно использовать, когда вы готовите блокнот для запланированного или удаленного выполнения. Это дает возможность вставки параметров в качестве новой ячейки во время выполнения, таких как данные учетной записи или переменные для определения. Вы можете указать место в блокноте, где будет добавлена эта новая ячейка, добавив тег parameters к ячейке в блокноте. Новая ячейка вставляется после этой ячейки. Операция распознает только одну ячейку с тегом parameters .
Импорт библиотек и модулей
В шаблоне блокнота по умолчанию, ArcGIS Notebooks импортирует только модуль gis из ArcGIS API for Python . Обычно вам требуются дополнительные библиотеки Python, доступные в среде Notebook. Чтобы получить доступ к этим библиотекам, запустите команду import .
Создайте новую ячейку и введите import , затем запустите ее.
В ArcGIS API for Python и ArcPy, а также в некоторых других случаях, библиотеки Python собраны в модули. Чтобы получить доступ к библиотеке в модуле, объявите модуль с помощью выражения from , затем объявите библиотеку с помощью выражения import . Например, чтобы вызвать библиотеку WebScene из модуля mapping в ArcGIS API for Python , запустите в ячейке следующую команду:
from arcgis.mapping import WebScene
ArcGIS Notebooks содержит функцию автозаполнения, работающую при запуске ячеек. Вы можете использовать ее для облегчения поиска необходимых библиотек и модулей. В ячейке, введите первую часть команды, затем нажмите Tab , чтобы активировать функцию автозаполнения. Она вводит возможные значения для завершения команды.
Например, если вы ввели arcgis. и нажали Tab , в блокноте откроется ниспадающий список со всеми модулями, доступными в ArcGIS API for Python . Для перемещения по списку используйте стрелки вверх и вниз; когда вы найдете нужный вариант, нажмите Enter , чтобы вставить его в строку кода.
- Использование ArcGIS API for Python в блокноте
- Использование ArcPy в блокноте
Использование функций в ячейке
Для выполнения анализа и работы с данными в блокнотах используются функции Python. Функции находятся в библиотеках Python, они часто используют входные аргументы, чтобы определить способ выполнения и обрабатываемые данные.
Инструмент автозаполнения позволяет находить функции с помощью ниспадающего списка. В любой библиотеке bar , введите bar. и нажмите Tab , чтобы увидеть доступные функции.
Например, для просмотра инструментов, доступных в библиотеке Summarize Data модуля arcgis.features , введите следующий код и нажмите Tab :
features.summarize_data.
Инструмент автозаполнения отображает ниспадающий список с доступными в библиотеке инструментами.
Часто команда блокнота имеет обязательные или дополнительные аргументы — параметры, которые предоставляют информацию для выполнения команды. Если синтаксис команды заканчивается пустым набором кавычек ( () ), команде необходимо добавить обязательные аргументы или указать дополнительные.
Введите аргументы в кавычках, разделяя их запятыми. Чтобы просмотреть строку обязательных или дополнительных аргументов для любой функции, замените пустые кавычки знаком вопроса и запустите ячейку. Откроется docstring функции со списком всех аргументов.
Например, все инструменты, доступные на панели Анализ редактора блокнота, требуют аргументов. Добавление в ячейку инструмента с этой панели приведёт к вставке его синтаксиса ArcGIS API for Python , заканчивающегося пустыми кавычками. Если вы попытаетесь запустить этот синтаксис не указав один или несколько аргументов, появится сообщение об ошибке.
Если вы хотите запустить инструмент Агрегировать точки из библиотеки Summarize Data, необходимо найти инструмент на панели Анализ и добавить его в новую ячейку, или просто ввести следующую строку:
features.summarize_data.aggregate_points()
Чтобы просмотреть список аргументов этого инструмента, измените строку и запустите ячейку:
features.summarize_data.aggregate_points?
Откроется окно справки docstring для данного инструмента. В нем есть кнопки для развертывания или закрытия окна, в правом верхнем углу.
- Для любой функции foo() , наберите foo? и нажмите Enter , чтобы отобразить строку документации с описанием функции.
- Если ячейка начинается с ! , ее содержание будет работать в контейнере блокнота как пакетная команда.
Запуск ячейки
При запуске ячейки выполняется ее код вместе со всеми операторами. Вы можете запустить только всю ячейку, нельзя запустить только ее часть или одну строку кода. Ячейка может содержать одну или несколько строк кода.
Чтобы запустить выбранную ячейку, щелкните кнопку Запустить на панели инструментов или щелкните Ячейки > Запустить ячейки . Также можно нажать Ctrl+Enter , чтобы запустить ячейку, в которой находится курсор мыши.
Чтобы вручную остановить работу ячейки, щелкните Ядро > Прервать . Также можно щелкнуть квадратную кнопку остановки на панели инструментов.
Слева от каждой ячейки кода находится элемент In [ ] . Если ячейка еще не запускалась, или результаты предыдущего запуска ячейки были удалены, скобки будут пусты. Если ячейка в данный момент работает, в скобках будет звездочка: In [*] . Когда работа ячейки завершена, в скобках In [ ] появляется число, означающее порядок выполнения ячеек. Поскольку ячейки в блокноте могут запускаться в любом порядке и несколько раз, число In [ ] может не соответствовать порядковому номеру.
Примечание:
Ячейки Markdown содержат элемент In [ ] до запуска, после запуска элемент исчезает, а содержание ячейки становится текстом в формате RTF.
Когда строка кода из исполняемой ячейки создает выходные данные, они отображаются в блокноте под ячейкой. Рядом с выходными данными находится элемент Out [ ] , который соответствует содержанию элемента In [ ] соответствующей ячейки.
Работа с ядром
При запуске нового блокнота загружается ядро. Это ядро исполняет код, запускаемый в блокноте. Когда вы запускаете ячейки в блокноте (заполняя из элементы In [ ] ), переменные, заданные в исполняемых ячейках, сохраняются в памяти ядра.
Чтобы перезапустить ядро блокнота и очистить переменные в памяти, щелкните Ядро > Перезапустить . Если вы хотите перезапустить ядро, очистите переменные в памяти, затем последовательно запустите все ячейки блокнота, щелкните Ядро > Перезапустить & Запустить все .
Когда вы закончили активную работу с блокнотом, щелкните Ядро > Выключить , чтобы отключить ядро и очистить переменные в памяти. Ядро останавливает работу, но выходные данные ячеек не стираются.
Когда блокнот остается неактивным в течение длительного времени, ядро автоматически отключается и очищает все переменные в памяти. По умолчанию используется период в 24 часа, но администратор сайта может сделать его длиннее или короче.
В этом разделе
- Задание размера ячейки
- Работа с ячейками
- Импорт библиотек и модулей
- Использование функций в ячейке
- Запуск ячейки
- Работа с ядром
Как оптимизировать работу в Jupyter Notebook
Оптимизируем работу в Jupyter Notebook с помощью основных команд и расширений и добавляем немного магии, чтобы всё стало ещё быстрее и проще.
Jupyter Notebook (ранее известный как IPython Notebook) — веб-оболочка для нескольких языков программирования: Julia, Python и R. Это одна из множества технологий, которые позволяют делать жизнь людей проще и лучше. Но установка пакета — только начало, есть множество вещей, которые можно доработать, чтобы сделать процесс разработки ещё удобнее.
В этой статье предполагается, что вы мало знакомы с Jupyter Notebook. Прежде чем мы перейдём к более хитрым трюкам, речь пойдёт о базовых вещах.
Если вы только открываете для себя эту тему, лучше сначала изучить вопрос с установкой и работой Anaconda.
Начало работы
После установки можно сразу приступить к работе. Для этого необходимо выполнить следующее:
$ jupyter notebook
Смена темы оформления
Чтобы настроить многими любимый тёмный режим, нужно зайти в терминал и установить Jupyterthemes:
$ pip install jupyterthemes
Теперь можно установить тёмную тему:
$ jt -t chesterish
Восстановить основную тему можно в любое время:
$ jt -r
Найти Jupyterthemes можно в репозитории на GitHub.
Основные команды
Быстро получить доступ к сочетаниям клавиш можно с помощью комбинаций Ctrl+Shift+P или Cmd+Shift+P , тогда откроется диалоговое окно, похожее на Spotlight Search на Mac. Это поможет вам запустить любую команду по имени, что очень удобно, когда ещё не знаешь нужного сочетания клавиш.
Shift+Enter позволяет запустить текущую ячейку.
Esc переводит в командный режим. Он позволяет перемещаться по документу с помощью клавиш-стрелок.
В командном режиме можно использовать:
- А , чтобы вставить новую ячейку над текущей ячейкой;
- B , чтобы вставить новую ячейку под текущей ячейки;
- M , чтобы изменить текущую ячейку на Markdown;
- Y , чтобы перейти обратно в кодовую ячейку;
- D+D (двойное нажатие клавиши), чтобы удалить текущую ячейку;
- Enter , чтобы вернуться из командного режима в режим редактирования.
Shift+Tab — покажет документацию для объекта, который вы только что ввели в ячейку кода. Для переключения между несколькими режимами продолжайте нажимать это сочетание клавиш.
Esc+F — поможет найти и заменить информацию в коде (кроме выходных данных).
Esc+0 — переключает вывод ячейки.
Shift+J (или Shift+Down ) — выделяет ячейки ниже текущей. Shift+K (или Shift+Up ) выделяет ячейки выше текущей. Как только ячейки выбраны, их можно удалить/скопировать/вырезать/вставить/запустить как пакет. Это удобно, когда нужно переместить только часть документа.
Shift+M — позволяет объединить несколько ячеек.
Кроме того, в документе можно запускать bash-команды, если в начале поставить восклицательный знак:
!pip install numpy
Чтобы отключить отображение результата выражения в последней строчке ячейки, добавьте в конце последней строчки точку с запятой ( ; ).
Комментирование/раскомментирование блока кода
Добавить новые строки кода и закомментировать старые можно сочетанием клавиш. Выделите все нужные строки и нажмите Cmd + / , это закомментирует выделенный код.
LaTex
Вы можете писать на LaTex в Markdown-ячейках, и они будет отображены в виде формулы.
$P(A \mid B) = \frac$
Данная строка будет преобразована в следующую формулу:
Отображение данных из всех ячеек
По умолчанию отображается только последний вывод в ячейке. Для всего остального необходимо вручную добавить print() . Такой вариант хорош, но не очень удобен. Можно изменить это, добавив вверху документа следующее:
from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell InteractiveShell.ast_node_interactivity = "all"
Отображение по умолчанию:
Отображение всех ячеек:
Чтобы вернуться к настройкам по умолчанию, выполните следующее:
from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell InteractiveShell.ast_node_interactivity = "last_expr"
Изменение настроек следует запускать в отдельной ячейке, чтобы оно вступило в силу при следующем запуске ячейки.
Расширения
Поскольку Jupyter Notebook имеет открытый исходный код, для него было разработано множество расширений. Вы можете поработать с официальным списком расширений IPython или посмотреть другие популярные расширения.
Вы можете установить Nbextensions в любое время из командной строки.
$ pip install jupyter_contrib_nbextensions $ jupyter contrib nbextension install --user
Или с помощью Anaconda:
$ conda install -c conda-forge jupyter_contrib_nbextensions $ conda install -c conda-forge jupyter_nbextensions_configurator $ jupyter contrib nbextension install --user
Как только они будут установлены, вы увидите вкладку Nbextensions.
В этом репозитории можно узнать больше о расширениях, об их включении в ваш документ и исключении из него.
Для работы просто нажмите «Nbextensions» в верхней части экрана, выберите интересующее вас расширение, а затем прокрутите вниз, чтобы найти нужную информацию.
Популярные расширения
- Scratchpad — позволяет создать временную ячейку для выполнения быстрых вычислений без создания новой ячейки в workbook.
- Hinterland — делает доступным меню автозаполнения кода для каждого нажатия клавиши в ячейке кода, а не только для клавиши Tab.
- Snippets — добавляет раскрывающееся меню для вставки фрагментов в текущий документ.
- Autopep8 — автоматически форматирует код на Python в соответствии со стилевым руководством PEP 8. Убедитесь, что на локальной машине выполнена команда $ pip install autopep8 —user . Это гарантирует, что вы будете следовать правильным соглашениям о написании кода в Python.
- Split Cells Notebook — позволяет разделять ячейки. Войдите в командный режим и используйте Shift+S , чтобы переключить текущую ячейку между разделённой и полной шириной.
- Table of Contents — позволяет собирать все запущенные заголовки и отображать их в плавающем окне, в виде боковой панели или с помощью меню навигации.
- A Code Prettifier — очищает, форматирует и выравнивает ваш код за вас.
- Notify — отображает уведомление на рабочем столе, когда ядро бездействует. Это удобно, когда вы запускаете код, выполнение которого занимает больше пары секунд.
- Code Folding — в режиме редактирования сбоку появляется треугольник, который позволяет скрывать блоки кода. Удобно, когда есть большие функции, которые вы хотите скрыть.
- Zen mode — делает детали менее загроможденными. Убедитесь, что фоны в настройках отключены.
Магия
Магия — это удобные команды, которые облегчают жизнь, когда вы хотите выполнить определённые задачи. Они часто выглядят как команды Unix, но все они реализованы на Python.
Есть два вида магии: строчная магия (применяется к одной строке) и магия ячейки (применяется ко всей ячейке). Строчная магия начинается с символа процента ( % ), а магия ячейки — с двух таких символов ( %% ).
Чтобы увидеть доступную магию, нужно запустить следующее:
%lsmagic
Настройка среды разработки
Можно легко управлять переменными среды вашего документа с помощью %env без перезагрузок. Выполните эту команду без каких-либо переменных, она отобразит все ваши переменные среды.
Вставка кода
С помощью %load можно вставить код из внешнего скрипта.
%load basic_imports.py
Данная команда возьмёт файл basic_imports.py и загрузит его в ваш документ.
Экспорт содержимого ячейки
Это очень удобная функция. Она позволяет в любое время экспортировать содержимое ячейки с помощью %%writefile .
%%writefile thiscode.py Здесь мог бы быть какой-нибудь ваш код или функция, которые вы хотите экспортировать и, возможно, использовать позже.
Это очень полезно, если вы используете один и тот же импорт в каждом документе или постоянно добавляете одну и ту же функцию. Теперь вы можете написать код один раз и использовать его везде.
Например, вы можете написать файл basic_imports.py , содержащий следующий код:
%%writefile basic_imports.py import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt
Это создаст файл .py , содержащий ваши основные импорты.
Дальше можно его загрузить в любое время, написав:
%load basic_imports.py
Выполнение этой команды заменяет содержимое ячейки загруженным файлом.
# %load imports.py import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt
Теперь вы можете снова запустить ячейку, чтобы импортировать все ваши модули.
Сохранение и повторное использование кода
Как и у большинства людей, у вас периодически могут быть одни и те же задания. Возможно, есть несколько уравнений, которые вы постоянно решаете, или несколько строк кода, которые вы создавали много раз. Jupyter позволяет сохранять фрагменты кода как исполняемые макросы. Поскольку макросы — это просто код, он может содержать переменные, которые должны быть определены перед выполнением.
name = 'Kitten'
Теперь, чтобы определить макрос, нужен код для использования. Можно сохранить практически всё, от строки до функции.
print('Hello, %s!' % name) Hello, Kitten!
Для настройки макроса используется магия %macro и %load . Обычно принято имена макросов начинать с двойного подчеркивания, чтобы отличать их от других переменных.
%macro -q __hello_you 32
Магия %macro принимает имя и номер ячейки (или несколько номеров), а специальный ключ -q делает магию менее подробной. %store позволяет сохранить любую переменную для использования в других сессиях. В коде выше передаётся имя созданного макроса, чтобы можно было использовать его снова после выключения ядра или в других документах.
Чтобы загрузить макрос, достаточно выполнить следующее.
%load __hello_you
Чтобы выполнить макрос, можно просто запустить ячейку, которая содержит имя макроса.
__hello_you Hello, Kitten!
Для наглядного примера измените переменную, использованную в макросе.
name = 'Muffins'
При запуске макроса захватывается измененное значение.
__hello_you Hello, Muffins!
Это работает, потому что макросы выполняют сохраненный код в пространстве имён ячейки. Если name будет не определено, вы получите ошибку.
Если вы хотите использовать один и тот же макрос во всех своих документах, в этом может помочь %store .
%store позволяет хранить макрос и использовать его во всех Jupyter Notebook.
%store -r __hello_you name = 'Rambo' %load __hello_you Hello, Rambo!
Магия run
%run выполнит ваш код и отобразит любые выводные данные, включая графики Matplotlib. Таким образом можно выполнять даже целые документы. Также %run может выполнить код Python из файлов .py .
Магия pycat
Использование %pycat покажет содержимое скрипта, если вы не уверены, что в нём находится.
%pycat basic_imports.py
Автосохранение
%autosave определяет, как часто ваш документ будет автоматически сохранять контрольные точки в файл.
%autosave 60
После данной команды автосохранение будет происходить каждые 60 секунд.
Отображение графиков
%matplotlib inline
Эта команда отобразит графики Matplotlib прямо в выводе ячейки. Это означает, что диаграммы и графики Matplotlib можно включать прямо в свои документы. Имеет смысл запустить команду в начале вашего документа, прямо в первой ячейке.
Измерение времени
Для измерения времени используются две магические команды IPython: %%time и %timeit . Они очень полезны, когда ваш код медленно выполняется и вы пытаетесь определить, в чём проблема. Они обе имеют как строковый режим, так и режим запуска из ячейки.
Основное различие между %timeit и %time состоит в том, что первая выполняет указанный код много раз и вычисляет среднее значение.
%%time даст вам информацию о единичном запуске кода в вашей ячейке.
%%timeit использует Python-модуль timeit, который выполняет выражение множество раз, а затем выдаёт среднее значение результатов. Вы можете указать количество запусков с помощью опции -n , количество повторов с помощью -r и т. д.
Запуск кода из другого ядра
Можно запустить выполнение ячейки с использованием указанного языка. Существуют расширения для нескольких языков. Есть опции вроде:
- %%HTML ,
- %%python ,
- %%python2 ,
- %%python3 ,
- %%ruby ,
- %%perl ,
- %%capture ,
- %%javascript ,
- %%js ,
- %%latex ,
- %%markdown ,
- %%pypy .
Например, для рендеринга HTML в вашем документе вы должны выполнить следующее:
%%HTML This is really neat!
Вы также можете использовать LaTeX напрямую когда угодно:
%%latex This is an equation: $E = mc^2$
Магия who
Команда %who без аргументов выводит список всех переменных, существующих в глобальной области видимости. При передаче параметра, например str , будут перечислены только переменные этого типа:
%who str
Если набрать данную команду, результат будет следующим.
Магия prun
%prun показывает, сколько времени ваша программа потратила на каждую функцию. Использование %prun statement_name даёт упорядоченную таблицу, показывающую, сколько раз каждая внутренняя функция была вызвана в блоке. А также время, которое потребовалось на каждый вызов, и суммарное время всех запусков функции.
Магия отладчика в Python
Jupyter имеет собственный интерфейс для отладчика Python. Это позволяет заглянуть внутрь функции и посмотреть, что там происходит. Включить эту магию можно, запустив %pdb в начале ячейки.
Графики высокого разрешения
Одна простая магическая строка IPython может предоставит вам на выводе график с двойным разрешением для экранов Retina. Стоит отметить, что на других экранах график может не отображаться.
%config InlineBackend.figure_format ='retina'
Пропуск ячейки для выполнения
Просто добавьте %%script false в начале ячейки:
%%script false Можете поместить здесь длинный код, который вхотите исключить из выполнения прямо сейчас
Оповещения
Оповещения могут пригодиться, когда вы запускаете код, требующий долгого выполнения. Вы можете настроить уведомление, которое будет отправлено, когда код выполнится.
На Linux и Mac
import os duration = 1 # секунды freq = 440 # Гц os.system('play --no-show-progress --null --channels 1 synth %s sine %f' % (duration, freq))
На Windows
import winsound duration = 1000 # миллисекунды freq = 440 # Гц winsound.Beep(freq, duration)
Чтобы использовать такое оповещение, у вас должен быть установлен sox . Установить его можно с помощью следующей строки:
$ brew install sox
Но это сработает, только если вы пользуетесь Homebrew.
Выводы
Изложенного в этой статье должно быть достаточно для успешного начала работы в Jupyter Notebook. Если вы знаете какие-либо советы и рекомендации, которые могут помочь другим новичкам, напишите об этом в комментариях ниже.
Если вы хотите подняться на уровень повыше, вас может заинтересовать другая статья по оптимизации Jupyter Notebook.
Повышение продуктивности при работе с Jupyter Notebook за 5 минут
Для начала повторим основные горячие клавиши. Если вы их ещё не используете — начните обязательно. В долгосрочной перспективе время на изучение окупится многократно.
0. Основные горячие клавиши
- Esc: Переключение между режимом выполнения и редактирования
- A: Добавление пустой ячейки сверху
- B: Добавление пустой ячейки снизу
- DD: Удаления ячейки
- C: Копирование ячеек
- X: Вырезание ячеек
- V: Вставка ячеек
1. Перезапуск блокнота
Для рестарта просто нажмите ESC + 00.
2. Прокрутка блокнота
Нажатие Space прокрутит блокнот вниз, а Shift + Space — вверх.
3. Отмена удаления ячейки
Для быстрой отмены удаления ячейки нажмите ESC + Z
4. Разделение ячеек
Начав писать код в одной ячейке, мы постоянно сталкиваемся с необходимостью разделить его по разным ячейкам позже. Вместо ручного создания ячейки и копирования текста, поставьте курсор перед линией, с которой начнётся вторая ячейка, и нажмите Control + Shift + —
5. Вывод результатов всех операций
По умолчанию при выполнении ячейки выводится только результат последней операции.

Чтобы печаталось всё, скопируйте и выполните этот код в вашем блокноте:
from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell InteractiveShell.ast_node_interactivity = "all"

Минус такого подхода в том, что иногда выводиться будет чрезмерно много информации. Чтобы этого избежать, добавьте точку с запятой в конце строки, вывод которой вам не нужен.
6. Пропустить выполнение ячейки
Рано или поздно появится ячейка, выполнение которой вы захотите пропустить. Вместо того чтобы закомментировать или удалить код, просто сделайте так:
%%script false Код, который выполнять не нужно
7. Переход к ячейке, которая выполняется сейчас
Выполните этот код в вашем блокноте, чтобы иметь возможность быстро перемещаться к ячейке, которая выполняется в данный момент, по нажатию Alt + I
%%javascript // Шоткат для перемещения к исполняемой Jupyter.keyboard_manager.command_shortcuts.add_shortcut('Alt-I', < help : 'Go to Running cell', help_index : 'zz', handler : function (event) < setTimeout(function() < // Find running cell and click the first one if ($('.running').length >0) < //alert("found running cell"); $('.running')[0].scrollIntoView(); >>, 250); return false; > >);
Запуск записных книжек Jupyter Notebook в рабочей области
В этой статье показано, как запускать записные книжки Jupyter в рабочей области Студия машинного обучения Azure. Существуют и другие способы запуска записной книжки: Jupyter, JupyterLab и Visual Studio Code. Vs Code Desktop можно настроить для доступа к вычислительному экземпляру. Или используйте VS Code для Интернета непосредственно из браузера и без каких-либо необходимых установок или зависимостей.
Мы рекомендуем попробовать VS Code для Интернета, чтобы воспользоваться преимуществами простой интеграции и расширенной среды разработки, которая предоставляется. VS Code для Интернета предоставляет множество функций VS Code Desktop, включая поиск и синтаксис при просмотре и редактировании. Дополнительные сведения об использовании VS Code Desktop и VS Code для Интернета см. в статье «Запуск Visual Studio Code» с Машинное обучение Azure (предварительная версия) и удаленное подключение к вычислительному экземпляру (предварительная версия) в VS Code.
Независимо от того, какое решение вы используете для запуска записной книжки, у вас будет доступ ко всем файлам из рабочей области. Сведения о создании файлов и управлении ими, включая записные книжки, см. в разделе Создание файлов и управление ими в рабочей области.
В этой статье показано, как запустить записную книжку непосредственно в студии.
Компоненты, которые помечены как «предварительная версия», предоставляются без соглашения об уровне обслуживания и не рекомендуются для использования в рабочей среде. Некоторые функции могут не поддерживаться или их возможности могут быть ограничены. Дополнительные сведения см. в статье Дополнительные условия использования Предварительных версий Microsoft Azure.
Необходимые компоненты
- Подписка Azure. Если у вас еще нет подписки Azure, создайте бесплатную учетную запись, прежде чем начинать работу.
- Рабочая область машинного обучения. См.раздел Создание ресурсов рабочей области.
- Удостоверение пользователя должно иметь доступ к учетной записи хранения по умолчанию вашей рабочей области. Возможность чтения, изменения и создания записных книжек зависит от уровня доступа к рабочей области. Например, участник может редактировать записную книжку, в то время как читатель может только просматривать ее.
Доступ к записным книжкам из рабочей области
Используйте раздел Записные книжки рабочей области для редактирования и запуска записных книжек Jupyter.
- Войдите в Студию машинного обучения Azure.
- Выберите рабочую область, если она еще не открыта
- Выберите Записные книжки слева.
Изменение записной книжки
Чтобы изменить записную книжку, откройте любую записную книжку, расположенную в разделе User Files (Файлы пользователя) рабочей области. Выберите ячейку, которую вы хотите изменить. Если у вас нет записных книжек в этом разделе, см. статью Создание файлов и управление ими в рабочей области.
Вы можете изменить записную книжку без подключения к вычислительному экземпляру. Если нужно выполнить ячейки в записной книжке, выберите или создайте вычислительный экземпляр. Если выбрать остановленный вычислительный экземпляр, он автоматически запустится при запуске первой ячейки.
Если выполняется вычислительная операция, можно также использовать функцию завершения кода на платформе IntelliSense в любой записной книжке Python.
Вы также можете запустить Jupyter или JupyterLab на панели инструментов записной книжки. Машинное обучение Azure не предоставляет обновления и не исправляет ошибки из Jupyter или JupyterLab, так как они находятся вне границы служба поддержки Майкрософт.
Режим фокусировки
Используйте режим фокусировки, чтобы развернуть текущее представление и сосредоточиться на активных вкладках. Режим фокусировки скрывает обозреватель файлов записных книжек.
- На панели инструментов окна терминала выберите режим фокусировки, чтобы включить режим фокусировки. В зависимости от ширины окна средство может находиться в меню . на панели инструментов.
- В режиме фокусировки вернитесь к стандартному представлению, выбрав Стандартное представление.
Завершение кода (IntelliSense)
IntelliSense — это вспомогательное средство для написания кода, включающее множество возможностей: «Список членов», «Сведения о параметрах», «Краткие сведения» и «Завершить слово». За несколько нажатий клавиш вы можете:
- узнать больше о коде, который вы используете;
- следить за параметрами, которые вы вводите;
- добавлять вызовы в свойства и методы.
Совместное использование записной книжки
Ваши записные книжки хранятся в учетной записи хранения рабочей области и могут использоваться совместно с другими пользователями в зависимости от уровня доступа к рабочей области. Они могут открывать и редактировать записную книжку, если у них есть соответствующий доступ. Например, участник может редактировать записную книжку, в то время как читатель может только просматривать ее.
Другие пользователи рабочей области могут найти записную книжку в разделе «Записные книжки«, «Файлы пользователей» Студия машинного обучения Azure. По умолчанию записные книжки находятся в папке с вашим именем пользователя, и другие пользователи могут получить к ним доступ.
Вы также можете скопировать URL-адрес из браузера при открытии записной книжки, а затем отправить его другим пользователям. Если у них есть соответствующий доступ к рабочей области, они могут открыть записную книжку.
Так как вы не делитесь вычислительными экземплярами, другие пользователи, запускающие записную книжку, будут использовать собственный вычислительный экземпляр.
Совместная работа с комментариями записной книжки (предварительная версия)
Используйте комментарий записной книжки для совместной работы с другими пользователями, имеющими доступ к этой записной книжке.
Переключить отображение области комментариев можно с помощью инструмента Notebook comments (Комментарии записной книжки) в верхней части записной книжки. Если экран недостаточно слишком широкий, откройте этот инструмент, выбрав … в конце набора инструментов.

Вне зависимости от того, отображается ли область комментариев, можно добавить комментарий в любую ячейку кода.

- Выделите фрагмент текста в ячейке кода. В ячейке кода можно комментировать только текст.
- Чтобы создать комментарий, используйте инструмент New comment thread (Создать цепочку комментариев).
- Если область комментариев была ранее скрыта, она откроется.
- Введите комментарий и опубликуйте его с помощью инструмента или нажав клавиши CTRL+ВВОД.
- После публикации комментария выберите . в правом верхнем углу:
- изменить комментарий;
- разрешить цепочку;
- удалить цепочку.
Текст, для которого был добавлен комментарий, будет отображаться в коде фиолетовым цветом. При выборе комментария в области комментариев записная книжка прокрутится до ячейки, содержащей выделенный текст.
Комментарии сохраняются в метаданных ячейки кода.
Очистка записной книжки (предварительная версия)
В ходе создания записной книжки обычно образуются ячейки, используемые для просмотра или отладки данных. Функция сбора поможет вам создать чистую записную книжку без этих лишних ячеек.

- Выполните все ячейки записной книжки.
- Выберите ячейку, содержащую код, который должна запускать новая записная книжка. Например, код, который отправляет эксперимент, или код, регистрирующий модель.
- Нажмите значок Сбор, отображаемый на панели инструментов ячейки.
- Введите имя новой, «собранной» записной книжки.
Новая записная книжка содержит только ячейки кода, при этом все ячейки должны получать те же результаты, что и выбранная ячейка для сбора.
Сохранение записной книжки и создание контрольных точек
Машинное обучение Azure создает файл контрольных точек при создании IPYNB-файла.
На панели инструментов записной книжки выберите меню, а затем Файл>Сохранить и создать контрольные точки, чтобы вручную сохранить записную книжку и добавить файл контрольных точек, связанный с записной книжкой.

Записные книжки автоматически сохраняются каждые 30 секунд. Функция автосохранения обновляет только исходный IPYNB-файл, а не файл проверки.
Выберите Контрольные точки в меню записной книжки, чтобы создать именованную контрольную точку и вернуть записную книжку к сохраненной контрольной точке.
Экспорт записной книжки
На панели инструментов записной книжки выберите меню и нажмите Экспортировать как, чтобы экспортировать записную книжку как любой из поддерживаемых типов:

Экспортированный файл сохраняется на компьютере.
Запуск записной книжки или скрипта Python
Чтобы запустить записную книжку или скрипт Python, сначала подключитесь к выполняющемуся вычислительному экземпляру.
- Если у вас нет вычислительной операции, выполните следующие действия, чтобы создать ее:
- На панели инструментов записной книжки или скрипта справа от раскрывающегося списка «Вычислительная среда» нажмите + Создать вычислительную среду. В зависимости от размера экрана этот параметр может находиться в меню . .

- Присвойте имя вычислительной операции и выберите значение Virtual Machine Size (Размер виртуальной машины).
- Выберите Создать.
- Вычислительный экземпляр подключается к файлу автоматически. Теперь можно запускать ячейки записной книжки или скрипт Python, используя инструмент слева от вычислительного экземпляра.
- На панели инструментов записной книжки или скрипта справа от раскрывающегося списка «Вычислительная среда» нажмите + Создать вычислительную среду. В зависимости от размера экрана этот параметр может находиться в меню . .
- Если ваш вычислительный экземпляр остановлен, выберите Запустить вычислительную среду справа от раскрывающегося списка «Вычислительная среда». В зависимости от размера экрана этот параметр может находиться в меню . .

После подключения к вычислительному экземпляру используйте панель инструментов для запуска всех ячеек в записной книжке или control + ВВОД, чтобы запустить одну выбранную ячейку.
Только вы можете просматривать и использовать созданные вами вычислительные операции. Ваша папка User files (Файлы пользователя) хранится отдельно от виртуальной машины и является общей для всех вычислительных операций в рабочей области.
Изучение переменных в записной книжке
На панели инструментов записной книжки используйте Обозреватель переменных, чтобы отобразить имя, тип, длину и примеры значений для всех переменных, созданных в записной книжке.

Выберите инструмент, чтобы открыть окно обозревателя переменных.

Навигация с помощью оглавления
На панели инструментов записной книжки используйте инструмент Оглавление, чтобы отобразить или скрыть оглавление. Запустите ячейку Markdown с заголовком, чтобы добавить ее в оглавление. Выберите запись в таблице, чтобы прокрутить эту ячейку в записной книжке.

Изменение среды записной книжки
С помощью панели инструментов записной книжки можно изменить среду, в которой выполняется записная книжка.
Эти действия не изменят состояние записной книжки или значения каких-либо переменных в записной книжке:
| Действие | Результат |
|---|---|
| Остановка ядра | Все выполняемые ячейки останавливаются. При выполнении ячейки ядро автоматически перезапускается. |
| Переход в другой раздел рабочей области | Выполняемые ячейки останавливаются. |
Эти действия сбрасывают состояние записной книжки и все переменные в записной книжке.
| Действие | Результат |
|---|---|
| Изменение ядра | Записная книжка использует новое ядро. |
| Переключение вычисления | Записная книжка автоматически использует новое вычисление. |
| Сброс вычисления | Повторный запуск при попытке выполнить ячейку. |
| Остановка вычисления | Ячейки не выполняются. |
| Открытие записной книжки в Jupyter или JupyterLab | Записная книжка открывается на новой вкладке. |
Добавление новых ядер
Используйте терминал для создания и добавления новых ядер в вычислительный экземпляр. Записная книжка автоматически находит все ядра Jupyter, установленные на подключенном вычислительном экземпляре.
Используйте раскрывающееся меню ядра справа, чтобы перейти на любое из установленных ядер.
Управление пакетами
Так как вычислительный экземпляр имеет несколько ядер, убедитесь, что используются %pip или %conda волшебные функции, которые устанавливают пакеты в текущее работающее ядро. Не используйте !pip или !conda не относится ко всем пакетам (включая пакеты за пределами запущенного ядра).
Индикаторы состояния
Индикатор рядом с раскрывающимся списком Compute (Вычисление) отображает его состояние. Состояние также отображается в самом раскрывающемся списке.
| Color | Состояние вычисления |
|---|---|
| Зеленый | Вычисление выполняется |
| Красный | Сбой при вычислении |
| Черный | Вычисление остановлено |
| Голубой | Создание, запуск, перезапуск, настройка вычисления |
| Серый | Идет процесс удаления или остановки вычисления |
Индикатор рядом с раскрывающимся списком Kernel (Ядро) отображает его состояние.
| Color | Состояние ядра |
|---|---|
| Зеленый | Ядро подключено, неактивно или занято |
| Серый | Ядро не подключено |
Сведения о вычислениях
Сведения о вычислительных операциях см. на странице Compute (Вычисления) в Студии.
Полезные сочетания клавиш
Аналогично Jupyter Notebook, Студия машинного обучения Azure записные книжки имеют модальный пользовательский интерфейс. Клавиатура выполняет разные действия в зависимости от того, в каком режиме находится ячейка записной книжки. Студия машинного обучения Azure записные книжки поддерживают следующие два режима для заданной ячейки кода: режим команд и режим редактирования.
Сочетания клавиш для режима команд
Ячейка находится в командном режиме, если текстовый курсор не запрашивает ввод. Когда ячейка находится в режиме команд, вы можете редактировать записную книжку целиком, но не вводить ее в отдельные ячейки. Войдите в режим команд, нажав ESC или щелкнув за пределами области редактора ячейки с помощью мыши. Левая граница активной ячейки — синяя и сплошная, а кнопка Запуск — синяя.

| Ярлык | Description |
|---|---|
| ВВОД | Ввод режима редактирования |
| SHIFT + ВВОД | Запуск ячейки, выбор следующей |
| CTRL/CMD+ВВОД | Запустить ячейки |
| ALT + ВВОД | Запуск ячейки, вставка ячейки кода ниже |
| CTRL/CMD + ALT + ВВОД | Запуск ячейки, вставка ячейки Markdown ниже |
| ALT + R | Запустить все |
| Y | Преобразование ячейки в код |
| M | Преобразование ячейки в Markdown |
| ВВЕРХ/K | Выбор ячейки выше |
| ВНИЗ/J | Выбор ячейки ниже |
| А | Вставка ячейки кода выше |
| Б | Вставка ячейки кода ниже |
| CTRL/CMD + SHIFT + A | Вставка ячейки Markdown выше |
| CTRL/CMD + SHIFT + B | Вставка ячейки Markdown ниже |
| X | Вырезание выбранной ячейки |
| C | Копирование выбранной ячейки |
| SHIFT + V | Вставка выбранной ячейки выше |
| V | Вставка выбранной ячейки ниже |
| D D | Удаление выбранной ячейки |
| O | Переключить выходные данные |
| SHIFT + O | Переключение прокручивания выходных данных |
| I I | Прерывание ядра |
| 0 0 | Перезапуск ядра |
| SHIFT + ПРОБЕЛ | Прокрутка вверх |
| Space | Прокрутка вниз |
| TAB | Переход фокуса на следующий фокусируемый элемент (при отключенной ловушке фокуса) |
| CTRL/CMD + S | Сохранение записной книжки |
| 1 | Изменение на h1 |
| 2 | Изменение на h2 |
| 3 | Изменение на h3 |
| 4 | Изменение на h4 |
| 5 | Изменение на h5 |
| 6 | Изменение на h6 |
Сочетания клавиш режима правки
Режим правки обозначается текстовым курсором для ввода текста в области редактора. Когда ячейка находится в режиме правки, можно ввести текст в ячейку. Введите режим редактирования, нажав Enter или выберите область редактора ячейки. Левая граница активной ячейки — зеленая и пунктирная, а кнопка Запуск — зеленая. Вы также видите курсор в ячейке в режиме редактирования.

С помощью приведенных ниже сочетаний клавиш вы можете легче перемещаться и выполнять код в записных книжках Машинного обучения Azure в режиме правки.
| Ярлык | Description |
|---|---|
| ESCAPE | Вход в режим команд |
| CTRL/CMD + ПРОБЕЛ | Активация IntelliSense |
| SHIFT + ВВОД | Запуск ячейки, выбор следующей |
| CTRL/CMD+ВВОД | Запустить ячейки |
| ALT + ВВОД | Запуск ячейки, вставка ячейки кода ниже |
| CTRL/CMD + ALT + ВВОД | Запуск ячейки, вставка ячейки Markdown ниже |
| ALT + R | Выполнение всех ячеек |
| Up | Перемещение курсора вверх или в предыдущую ячейку |
| Down | Перемещение курсора вниз или в следующую ячейку |
| CTRL/CMD + S | Сохранение записной книжки |
| CTRL/CMD + стрелка вверх | Переход к началу ячейки |
| CTRL/CMD + стрелка вниз | Передох к концу ячейки |
| TAB | Завершение кода или отступ (если включена ловушка фокуса) |
| CTRL/CMD + M | Включение или отключение ловушки фокуса |
| CTRL/CMD + ] | Отступ |
| CTRL/CMD + [ | Понижение уровня |
| CTRL/CMD + A | Выделить все |
| CTRL/CMD + Z | Отмена |
| CTRL/CMD + SHIFT + Z | Вернуть |
| CTRL/CMD + Y | Вернуть |
| CTRL/CMD + HOME | Переход к началу ячейки |
| CTRL/CMD + END | Передох к концу ячейки |
| CTRL/CMD + стрелка влево | Переход на одно слово влево |
| CTRL/CMD + стрелка вправо | Переход на одно слово вправо |
| Control/Command + BACKSPACE | Удаление слова перед |
| CTRL/CMD + DELETE | Удаление слова после |
| CTRL/CMD + / | Переключение комментария в ячейке |
Устранение неполадок
- Подключение к записной книжке. Если вы не можете подключиться к записной книжке, убедитесь, что связь с веб-сокетом не отключена. Для использования функциональности Jupyter экземпляра вычислительных ресурсов необходимо включить связь через веб-сокет. Убедитесь, что сеть разрешает подключения через веб-сокеты к *.instances.azureml.net и *.instances.azureml.ms.
- Частная конечная точка. При развертывании вычислительного экземпляра в рабочей области с частной конечной точкой доступ к нему можно получить только из виртуальной сети. Если вы используете пользовательский ФАЙЛ DNS или узлов, добавьте запись для < имени >экземпляра .< регион >.instances.azureml.ms с частным IP-адресом частной конечной точки рабочей области. Дополнительные сведения см. в статье о пользовательской DNS.
- Сбой ядра: если ядро разбилось и было перезапущено, можно выполнить следующую команду, чтобы просмотреть журнал Jupyter и узнать дополнительные сведения: sudo journalctl -u jupyter Если проблемы с ядром не исчезли, рекомендуется использовать вычислительный экземпляр с большим объемом памяти.
- Ядро не найдено или Операции ядра отключены. Такая ошибка может возникнуть при использовании ядра Python 3.8 по умолчанию в вычислительном экземпляре. Для ее исправления можно использовать один из следующих методов.
- Создание нового вычислительного экземпляра. Будет использован новый образ, в котором эта проблема была устранена.
- Используйте ядро Py 3.6 в существующем вычислительном экземпляре.
- В терминале в среде py38 по умолчанию запустите pip install ipykernel==6.6.0 ИЛИ pip install ipykernel==6.0.3
Следующие шаги
- Выполнение первого эксперимента
- Резервное копирование хранилища файлов с помощью моментальных снимков
- Работа в безопасных средах