Как сделать оглавление в jupiter notebook

Обновлено: 05.07.2024

Узнайте, как использовать записные книжки Jupyter Notebook прямо в рабочей области Студии машинного обучения Azure. Работать с записными книжками можно не только в Jupyter или JupyterLab, но и прямо в рабочей области.

Сведения о создании файлов и управлении ими, включая записные книжки, см. в разделе Создание файлов и управление ими в рабочей области.

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 выпусков Microsoft Azure.

Предварительные требования

Изменение записной книжки

Чтобы изменить записную книжку, откройте любую записную книжку, расположенную в разделе User Files (Файлы пользователя) рабочей области. Щелкните ячейку, которую 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 исправления ошибок из Jupyter или JupyterLab, так как они являются продуктами с открытым кодом вне компетенции службы 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.

Вставка фрагментов кода (предварительная версия).

Нажмите клавиши CTRL + ПРОБЕЛ, чтобы активировать фрагменты кода IntelliSense. Прокрутите список предложений или начните ввод, чтобы найти код, который нужно вставить. После вставки кода пройдите по аргументам, чтобы настроить код для собственного использования.

Эти же фрагменты кода доступны при открытии записной книжки в VS Code. Полный список доступных фрагментов см. в разделе фрагменты VS Code в Машинном обучении Azure.

Вы можете просматривать список фрагментов кода и выполнять по нему поиск с помощью панели инструментов записной книжки для открытия панели фрагментов.

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 его просматривать.

другие пользователи рабочей области могут найти записную книжку в разделе " записные книжки", " файлы пользователей " в Azure ML studio. По умолчанию записные книжки находятся в папке с вашим именем пользователя, и другие пользователи могут получить к ним доступ.

Так как вы не делитесь вычислительными экземплярами, другие пользователи, запускающие записную книжку, будут делать это на своем собственном вычислительном экземпляре.

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, чтобы:
- 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:

Если у вас остановленный вычислительный экземпляр, выберите начать вычисление справа от раскрывающегося списка вычисление. 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 нажмите клавиши CTRL + ВВОД, чтобы выполнить 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.

Просмотр журналов и выходных данных

Используйте мини-приложения записной книжки для просмотра хода выполнения и журналов. Мини-приложение работает асинхронно и предоставляет обновленные сведения до тех пор, пока обучение не будет завершено. Мини-приложения Машинного обучения Azure также поддерживаются в Jupyter и JupyterLab.

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 средство оглавление, чтобы отобразить или скрыть оглавление. Запустите ячейку Markdown с заголовком, чтобы добавить ее в оглавление. Щелкните запись в таблице, чтобы прокрутить ее до этой ячейки в записной книжке.

Изменение среды записной книжки

С помощью панели инструментов записной книжки можно изменить среду, в которой выполняется записная книжка.

При этом не меняется ни состояние записной книжки, ни значения переменных в ней.

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 %pip они используют или %conda %pip , устанавливающие пакеты в выполняющийся в настоящее время ядро. Не используйте !pip или !conda , который относится ко всем пакетам (включая пакеты вне текущего выполняющегося 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 в записных книжках Машинного обучения Azure есть модальный пользовательский интерфейс. Клавиатура выполняет разные действия в зависимости от того, в каком режиме находится ячейка записной книжки. Записные книжки Машинного обучения Azure поддерживают для данной ячейки кода следующие два режима: режим команд и режим правки.

Сочетания клавиш для режима команд

Ячейка находится в режиме команд, когда нет текстового курсора для ввода текста. 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.

Сочетания клавиш режима правки

Режим правки обозначается текстовым курсором для ввода текста в области редактора. Когда ячейка находится в режиме правки, вы можете ввести в нее текст. Войдите в режим правки, нажав Enter или щелкнув область редактора ячейки с помощью мыши. 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.

Устранение неполадок

При развертывании вычислительного экземпляра в рабочей области с частной конечной точкой доступ к нему можно получить только из виртуальной сети. Если вы используете пользовательский DNS или файл hosts, добавьте запись для . . Instances.azureml.MS с частным IP-адресом частной конечной точки рабочей области. Дополнительные сведения см. в разделе Пользовательская DNS.

В случае сбоя ядра и перезапуска можно выполнить следующую команду, чтобы просмотреть журнал Jupyter на предмет дополнительных сведений: sudo journalctl -u jupyter . Если проблемы с ядром не исчезли, рекомендуется использовать вычислительный экземпляр с большим объемом памяти.

Если вы столкнулись с проблемой из-за маркера с истекшим сроком действия, выйдите из Студии машинного обучения Azure, войдите в нее снова и перезапустите ядро записной книжки.

IPython представляет собой мощный инструмент для работы с языком Python. Базовые компоненты IPython – это интерактивная оболочка для с широким набором возможностей и ядро для Jupyter. Jupyter notebook является графической веб-оболочкой для IPython, которая расширяет идею консольного подхода к интерактивным вычислениям.

Основные отличительные особенности данной платформы – это комплексная интроспекция объектов, сохранение истории ввода на протяжении всех сеансов, кэширование выходных результатов, расширяемая система “магических” команд, логирование сессии, дополнительный командный синтаксис, подсветка кода, доступ к системной оболочке, стыковка с pdb отладчиком и Python профайлером.

IPython позволяет подключаться множеству клиентов к одному вычислительному ядру и, благодаря своей архитектуре, может работать в параллельном кластере.

В Jupyter notebook вы можете разрабатывать, документировать и выполнять приложения на языке Python, он состоит из двух компонентов: веб-приложение, запускаемое в браузере, и ноутбуки – файлы, в которых можно работать с исходным кодом программы, запускать его, вводить и выводить данные и т.п.

Веб приложение позволяет:

редактировать Python код в браузере, с подсветкой синтаксиса, автоотступами и автодополнением;
запускать код в браузере;
отображать результаты вычислений с медиа представлением (схемы, графики);
работать с языком разметки Markdown и LaTeX.

Ноутбуки – это файлы, в которых сохраняются исходный код, входные и выходные данные, полученные в рамках сессии. Фактически, он является записью вашей работы, но при этом позволяет заново выполнить код, присутствующий на нем. Ноутбуки можно экспортировать в форматы PDF, HTML.

Установка и запуск

Jupyter Notebook входит в состав Anaconda. Описание процесса установки можно найти в первом уроке. Для запуска Jupyter Notebook перейдите в папку Scripts (она находится внутри каталога, в котором установлена Anaconda) и в командной строке наберите:

В результате будет запущена оболочка в браузере.

Примеры работы

Будем следовать правилу: лучше один раз увидеть… Рассмотрим несколько примеров, выполнив которые, вы сразу поймете принцип работы с Jupyter notebook.

Запустите Jupyter notebook и создайте папку для наших примеров, для этого нажмите на New в правой части экрана и выберите в выпадающем списке Folder.

По умолчанию папке присваивается имя “Untitled folder”, переименуем ее в “notebooks”: поставьте галочку напротив имени папки и нажмите на кнопку “Rename”.

Зайдите в эту папку и создайте в ней ноутбук, воспользовавшись той же кнопкой New, только на этот раз нужно выбрать “Python [Root]”.

В результате будет создан ноутбук.

Код на языке Python или текст в нотации Markdown нужно вводить в ячейки:

Если это код Python, то на панели инструментов нужно выставить свойство “Code”.

Если это Markdown текст – выставить “Markdown”.

Для начал решим простую арифметическую задачу: выставите свойство “Code”, введите в ячейке “2 + 3” без кавычек и нажмите Ctrl+Enter или Shift+Enter, в первом случае введенный вами код будет выполнен интерпретатором Python, во втором – будет выполнен код и создана новая ячейка, которая расположится уровнем ниже так, как показано на рисунке.

Если у вас получилось это сделать, выполните еще несколько примеров.

Основные элементы интерфейса Jupyter notebook

У каждого ноутбука есть имя, оно отображается в верхней части экрана. Для изменения имени нажмите на его текущее имя и введите новое.

Из элементов интерфейса можно выделить, панель меню:

и рабочее поле с ячейками:

Ноутбук может находиться в одном из двух режимов – это режим правки (Edit mode) и командный режим (Command mode). Текущий режим отображается на панели меню в правой части, в режиме правки появляется изображение карандаша, отсутствие этой иконки значит, что ноутбук находится в командном режиме.

Для открытия справки по сочетаниям клавиш нажмите “Help->Keyboard Shortcuts”

В самой правой части панели меню находится индикатор загруженности ядра Python. Если ядро находится в режиме ожидания, то индикатор представляет собой окружность.

Если оно выполняет какую-то задачу, то изображение измениться на закрашенный круг.

Запуск и прерывание выполнения кода

Если ваша программа зависла, то можно прервать ее выполнение выбрав на панели меню пункт Kernel -> Interrupt.

Для добавления новой ячейки используйте Insert->Insert Cell Above и Insert->Insert Cell Below.

Для запуска ячейки используете команды из меню Cell, либо следующие сочетания клавиш:

Ctrl+Enter – выполнить содержимое ячейки.

Shift+Enter – выполнить содержимое ячейки и перейти на ячейку ниже.

Alt+Enter – выполнить содержимое ячейки и вставить новую ячейку ниже.

Как сделать ноутбук доступным для других людей?

Существует несколько способов поделиться своим ноутбуком с другими людьми, причем так, чтобы им было удобно с ним работать:

Вывод изображений в ноутбуке

Печать изображений может пригодиться в том случае, если вы используете библиотеку matplotlib для построения графиков. По умолчанию, графики не выводятся в рабочее поле ноутбука. Для того, чтобы графики отображались, необходимо ввести и выполнить следующую команду:

%matplotlib inline

Пример вывода графика представлен на рисунке ниже.

Магия

Важной частью функционала Jupyter Notebook является поддержка магии. Под магией в IPython понимаются дополнительные команды, выполняемые в рамках оболочки, которые облегчают процесс разработки и расширяют ваши возможности. Список доступных магических команд можно получить с помощью команды

%lsmagic

Для работы с переменными окружения используется команда %env.

Запуск Python кода из “.py” файлов, а также из других ноутбуков – файлов с расширением “.ipynb”, осуществляется с помощью команды %run.

Для измерения времени работы кода используйте %%time и %timeit.

%%time позволяет получить информацию о времени работы кода в рамках одной ячейки.

%timeit запускает переданный ей код 100000 раз (по умолчанию) и выводит информацию среднем значении трех наиболее быстрых прогонах.

Информацию по остальным магическим командам можете найти здесь:

Интересные примеры ноутбуков, в которых довольно полно раскрыты возможности Jupyter Notebook можно найти в ресурсах, перечисленных ниже.

P.S.

Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.

Python. Урок 6. Работа с IPython и Jupyter Notebook : 2 комментария

” это интерактивная оболочка для с широким набором возможностей ”
после ДЛЯ пропало слово

Программирование и разработка

Jupyter Notebook — это онлайновый вычислительный блокнот, который позволяет комбинировать код, комментарии, мультимедиа и визуализации в интерактивных документах. Он быстро стал одним из самых популярных сетевых вычислительных ноутбуков, используемых ведущими компаниями, такими как Google, Microsoft и NASA. Сегодня мы собираемся изучить Jupyter Notebooks и обсудить их преимущества и то, как начать работу.

Что такое Jupyter Notebook?

Jupyter Notebook — это веб-приложение с открытым исходным кодом, используемое для создания и обмена документами с живым кодом, уравнениями, визуализациями и текстом. Он поддерживается сообществом Project Jupyter. В 2014 году Project Jupyter и Jupyter Notebook стали побочными проектами IPython и IPython Notebook.

В дополнение к Jupyter Notebook существует также JupyterLab, которая представляет собой веб-среду IDE для Jupyter Notebooks. Он позволяет настроить пользовательский интерфейс для поддержки различных рабочих процессов в машинном обучении, науке о данных, научных вычислениях и многом другом. С JupyterLab вы можете запускать терминалы, текстовые редакторы и консоли кода в своем веб-браузере. Вы также можете создавать свои собственные плагины.

JupyterHub — еще одно предложение от Project Jupyter. JupyterHub — это многопользовательская версия Jupyter Notebook, предназначенная для команд, классов и лабораторий. Хаб позволяет развертывать записные книжки в организации, масштабировать развертывание с помощью Docker и Kubernetes, а также обеспечивать единообразное управление данными и доступ в рамках вашей компании.

Jupyter Notebook — популярный вычислительный блокнот, на GitHub доступно более 2,5 миллионов общедоступных блокнотов. Он используется для множества вещей, таких как :

Анализ данных
Очистка данных
Преобразование данных
Визуализация данных
Машинное обучение
Численное моделирование
Статистическое моделирование
И т.п.

Зачем использовать Jupyter Notebook?

Jupyter Notebook стал стандартным вычислительным блокнотом для управления данными. Он используется во многих ведущих компаниях, таких как Google, Microsoft, IBM, Bloomberg, NASA и других. Давайте посмотрим на некоторые из причин, по которым Jupyter Notebook так популярен:

Поддерживаемые языки : поддерживает более 40 языков программирования, включая Python, Scala, Julia и R
Возможности совместного использования : возможность делиться своими записными книжками с другими с помощью электронной почты, Dropbox, Github или Jupyter Notebook Viewer.
Интерактивный вывод : код может создавать богатый вывод, такой как HTML, LaTeX, изображения и видео.
Настройка : возможность создавать собственные компоненты и настраивать JupyterLab в соответствии с вашим рабочим процессом.
Удобство использования : JupyterHub позволяет обмениваться записными книжками с большими группами пользователей, а Binder позволяет использовать Jupyter на GitHub в браузере.
Документация : отличные параметры форматирования и встроенный вывод
Среда программирования в реальном времени: код можно изменять и запускать в режиме реального времени с обратной связью непосредственно в браузере.

Начать работу с Jupyter

Jupyter Notebook не входит в состав Python, поэтому сначала его нужно установить. В нашем руководстве мы будем использовать Python 3, а не Python 2.

Установите Jupyter Notebook

Есть несколько способов установить Jupyter Notebook:

1. pip

Мы можем использовать pip для установки Jupyter Notebook, используя следующую команду:

27 советов, приемов и сочетаний клавиш Jupyter Notebook

Эта статья основана на статье, которая первоначально появилась в блоге Алекса Рогожникова.

Блокнот Jupyther, также известный как блокнот Ipython в целом, представляет собой гибкий инструмент, который может собирать код, изображения, комментарии, формулы и рисунки в одном месте, обеспечивая тем самым анализ читабельности.

1. Сочетания клавиш

Специалисты знают, что сочетания клавиш могут сэкономить много времени. Jupyter предоставляет список сочетаний клавиш в верхнем меню: Справка> Сочетания клавиш. Каждый раз, когда вы обновляете Jupyter, обязательно посмотрите этот список, потому что новые ярлыки постоянно добавляются. Другой способ - использовать Cmd + Shift + P (Ctrl + Shift + P в Linux и Windows), чтобы вызвать командную панель. Это диалоговое окно позволяет вам запускать любую команду по имени - особенно полезно, когда вы не знаете, какая быстрая клавиша для операции была или если для этой операции нет какой-либо комбинации клавиш. Эта функция очень похожа на поиск Spotlight на компьютерах Apple, после того как вы начнете использовать его, вы захотите прекратить.

Esc + F Найти и заменить в коде, игнорируя вывод.

Esc + O Переключение между ячейкой и выходным результатом.

Выберите несколько ячеек:

Shift + J или Shift + Down, чтобы выбрать следующую ячейку.

Shift + K или Shift + Up, чтобы выбрать предыдущую ячейку.

После выбора ячейки вы можете удалить / скопировать / вырезать / вставить / запустить в пакетном режиме. Это полезно, когда вам нужно переместить часть ноутбука.

Shift + M объединить ячейки.

2. Идеальное отображение переменных

Одна вещь хорошо известна. Поместите имя переменной или оператор, который не определяет результат вывода, в последнюю строку ячейки. Без оператора печати Jupyter также отобразит значение переменной. Это особенно полезно при использовании Pandas DataFrames, поскольку на выходе получается аккуратная таблица.

Малоизвестно, что вы можете изменить опцию ядра ast_note_interactivity, чтобы Jupyter автоматически отображал все переменные или операторы в одной строке, чтобы вы могли сразу увидеть работу нескольких операторов Оказалось.

Читайте также: