在工作区中运行 Jupyter Notebook

本文介绍如何在 Azure 机器学习工作室的工作区中运行 Jupyter 笔记本。 还有其他方法可以运行笔记本：Jupyter、JupyterLab 和 Visual Studio Code。 VS Code Desktop 可配置为访问计算实例。 或者直接从浏览器使用 VS Code 网页版，而无需任何必需的安装或依赖项。

无论使用哪种解决方案来运行笔记本，都可访问工作区中的所有文件。 有关如何创建和管理文件（包括笔记本）的信息，请参阅在工作区中创建和管理文件。

本文演示了直接在工作室中运行笔记本的体验。

先决条件

• Azure 订阅。 如果没有 Azure 订阅，请在开始前创建一个试用版订阅。
• 机器学习工作区。 请参阅创建工作区资源。
• 你的用户标识必须有权访问工作区的默认存储帐户。 能否阅读、编辑或创建笔记本取决于你具有的对工作区的访问级别。 例如，“参与者”可以编辑笔记本，而“读者”只能查看它。

从工作区访问笔记本

使用工作区的“笔记本”部分来编辑和运行 Jupyter 笔记本。

1. 登录到 Azure 机器学习工作室
2. 选择工作区（如果它尚未打开）
3. 在左侧选择“笔记本”

编辑笔记本

若要编辑笔记本，请打开位于工作区“用户文件”部分的任何笔记本。 选择要编辑的单元格。 如果本部分中没有任何笔记本，请参阅在工作区中创建和管理文件。

你可以在不连接到计算实例的情况下编辑笔记本。 要运行笔记本中的单元格时，请选择或创建一个计算实例。 如果选择一个已停止的计算实例，则在你运行第一个单元时，该计算实例会自动启动。

如果计算实例正在运行，还可以在任何 Python Notebook 中使用由 Intellisense 提供支持的代码完成功能。

计算实例运行时，可从笔记本工具栏启动 Jupyter 或 JupyterLab。 Azure 机器学习不提供来自 Jupyter 或 JupyterLab 的更新，也不修复其中的 bug，因为这些开源产品不在 Azure 支持的范围内。

焦点模式

使用焦点模式展开当前视图，以便将焦点放在活动的选项卡上。 焦点模式将隐藏笔记本文件资源管理器。

1. 在终端窗口工具栏中，选择“焦点模式”以打开焦点模式。 根据窗口宽度的不同，该工具可能位于工具栏中的“…”菜单项下。

2. 在焦点模式下，通过选择“标准视图”返回到标准视图。

   

代码完成 (IntelliSense)

IntelliSense 是一个代码完成辅助插件，其中包括许多功能：“列出成员”、“参数信息”、“快速信息”和“完成单词”。 只需按几下按键，就能：

• 详细了解所用的代码
• 跟踪正在键入的参数
• 添加对属性和方法的调用

共享笔记本

笔记本存储在工作区的存储帐户中，并且可以与其他人共享，具体取决于他们对工作区的访问级别。 他们可以打开和编辑笔记本，只要他们具有相应的访问权限。 例如，“参与者”可以编辑笔记本，而“读者”只能查看它。

你的工作区的其他用户可以在 Azure 机器学习工作室的笔记本、用户文件部分中找到你的笔记本。 默认情况下，你的笔记本位于以你的用户名命名的文件夹中，其他人可以在该文件夹中访问它们。

此外，还可以在打开笔记本时从浏览器复制 URL，然后将其发送给其他人。 只要他们对你的工作区有相应访问权限，他们就可以打开笔记本。

由于你不共享计算实例，因此运行你的笔记本的其他用户将使用他们自己的计算实例。

使用笔记本注释进行协作

使用笔记本注释与有权访问你的笔记本的其他人协作。

在笔记本顶部使用“笔记本注释”工具打开和关闭“注释”窗格。 如果屏幕不够宽，请首先选择工具集末尾的“...”来查找此工具。

无论注释窗格是否可见，都可以在任何代码单元格中添加注释：

1. 在代码单元格中选择一些文本。 你只能对代码单元格中的文本进行注释。
2. 使用“新建注释线程”工具创建注释。
3. 如果之前隐藏了“注释”窗格，它现在打开。
4. 使用该工具键入注释并发布，或按 Ctrl+Enter 键。
5. 发布注释后，选择右上方的“...”，以执行以下操作：
   • 编辑注释
   • 解析线程
   • 删除线程

注释文本在代码中以紫色突出显示显示。 在“注释”窗格中选择注释时，笔记本滚动到包含突出显示文本的单元格。

清理笔记本（预览版）

在创建笔记本的过程中，通常最终会得到用于数据浏览或调试的单元格。 “收集”功能有助于你生成一个没有这些无关单元格的纯净笔记本。

1. 运行所有笔记本单元格。
2. 选择特定的单元格，其中包含的代码是你希望新笔记本运行的。 例如，用于提交试验的代码，或者用于注册模型的代码。
3. 选择单元格工具栏上出现的“收集”图标。
4. 输入新的“已收集”笔记本的名称。

新笔记本只包含代码单元格，所有单元格都需要生成与你选择用于收集的单元格相同的结果。

将笔记本保存并设置检查点

当你创建一个 ipynb 文件时，Azure 机器学习会创建一个检查点文件。

在笔记本工具栏中，选择相应菜单，然后选择“文件”>“保存并设置检查点”以手动保存笔记本，它会添加与笔记本关联的检查点文件。

每个笔记本每隔 30 秒会自动保存一次。 自动保存仅更新初始 ipynb 文件，而不更新检查点文件。

在“笔记本”菜单中选择“检查点”以创建命名检查点，并将笔记本还原为已保存的检查点。

导出笔记本

在笔记本工具栏中选择菜单，然后选择“导出为”，以任一受支持类型导出笔记本：

• Python
• HTML
• LaTeX

导出的文件保存在计算机上。

运行笔记本或 Python 脚本

若要运行笔记本或 Python 脚本，请先连接到正在运行的计算实例。

• 如果没有计算实例，请使用以下步骤创建一个计算实例：

  1. 在笔记本或脚本工具栏中，选择“计算”下拉列表右侧的“+ 新建计算”。 根据屏幕大小，该控件可能位于“…”菜单下。
  2. 为计算命名，并在“虚拟机大小”中选择一个大小。
  3. 选择“创建”。
  4. 计算实例自动连接到文件。 现在可以使用计算实例左侧的工具来运行笔记本单元格或 Python 脚本。

• 如果有已停止的计算实例，请在“计算”下拉列表右侧选择“开始计算”。 根据屏幕大小，该控件可能位于“…”菜单下。

  

连接到计算实例后，使用工具栏运行笔记本中的所有单元格，或使用 Ctrl+Enter 运行选定的单个单元格。

只有本人可以查看和使用自己创建的计算实例。 用户文件与计算机分开存储，并在工作区中的所有计算实例之间共享。

探究笔记本中的变量

在笔记本工具栏上，使用“变量资源管理器”工具显示已在笔记本中创建的所有变量的名称、类型、长度和示例值。

选择此工具可显示“变量资源管理器”窗口。

使用目录进行导航

在笔记本工具栏上，使用“目录”工具显示或隐藏目录。 启动带标题的 Markdown 单元格时，它被添加到目录中。 选择表中的条目可滚动到笔记本中的相应单元格。

更改笔记本环境

使用笔记本工具栏可以更改笔记本的运行环境。

以下操作不会更改笔记本状态或笔记本中任何变量的值：

操作	结果
停止内核	停止任何正在运行的单元格。 运行单元格会自动重启内核。
导航到另一个工作区部分	停止运行单元格。

以下操作会重置笔记本状态，并重置笔记本中的所有变量。

操作	结果
更改内核	笔记本使用新内核
切换计算	笔记本自动使用新的计算。
重置计算	在你尝试运行单元格时再次启动
停止计算	不会运行任何单元格
在 Jupyter 或 JupyterLab 中打开笔记本	笔记本在新选项卡中打开。

添加新内核

使用终端创建新内核，并将其添加到计算实例。 笔记本会自动查找连接的计算实例上安装的所有 Jupyter 内核。

使用右侧的内核下拉列表，更改为任何已安装的内核。

管理包

由于计算实例有多个内核，因此请确保使用 %pip 或 %conda magic 函数，它们会将包安装到当前运行的内核中。 请勿使用 !pip 或 !conda，它们引用所有包（包括当前运行的内核之外的包）。

状态指示器

“计算”下拉列表旁的指示器显示计算的状态。 在计算的下拉列表中也会显示状态。

Color	计算状态
绿色	正在运行计算
红色	计算失败
黑色	已停止计算
浅蓝色	正在创建、正在启动、正在重新启动、正在设置计算
灰色	正在删除、正在停止计算

“内核”下拉列表旁的指示器显示内核的状态。

Color	内核状态
绿色	内核已连接、空闲、繁忙
灰色	内核未连接

查找计算详细信息

有关计算实例的详细信息，可以访问工作室的“计算”页。

有用的键盘快捷方式

与 Jupyter Notebook 类似，Azure 机器学习工作室笔记本有一个模式化用户界面。 键盘根据笔记本单元格的具体模式执行不同的任务。 对于给定的代码单元格，Azure 机器学习工作室笔记本支持以下两种模式：命令模式和编辑模式。

命令模式快捷方式

当没有文本光标提示你键入时，单元格处于命令模式。 当单元格处于命令模式时，可以将笔记本作为一个整体进行编辑，但不能键入单独的单元格。 按 ESC 或使用鼠标选择单元格编辑器区域外部，进入命令模式。

快捷键	描述
Enter	进入编辑模式
Shift+Enter	运行单元格，选择下方
Control/Command + Enter	运行单元格
Alt + Enter	运行单元格，在下方插入代码单元格
Control/Command + Alt + Enter	运行单元格，在下方插入 Markdown 单元格
Alt + R	全部运行
Y	将单元格转换为代码
M	将单元格转换为 Markdown
Up/K	选择上方的单元格
Down/J	选择下方的单元格
A	在上方插入代码单元格
B	在下方插入代码单元格
Control/Command + Shift + A	在上方插入 Markdown 单元格
Control/Command + Shift + B	在下方插入 Markdown 单元格
X	剪切所选单元格
C	复制所选单元格
Shift + V	在上方粘贴所选单元格
V	在下方粘贴所选单元格
D D	删除所选单元格
O	切换输出
Shift + O	打开/关闭输出滚动
I I	中断内核
0 0	重启内核
Shift + 空格键	向上滚动
Space	向下滚动
选项卡	将焦点更改到下一个可聚焦的项（当 Tab 陷阱被禁用时）
Control/Command + S	保存笔记本
1	更改到 h1
2	更改到 h2
3	更改到 h3
4	更改到 h4
5	更改到 h5
6	更改到 h6

编辑模式快捷方式

编辑模式由文本光标指示，提示你在编辑器区域中键入内容。 当单元格处于编辑模式时，可以在单元格中键入。 按 Enter 进入编辑模式，或者选择单元格的编辑器区域。 在“编辑”模式下，在单元格中看到光标提示。

使用以下击键快捷方式，可以在“编辑”模式下更轻松地在 Azure 机器学习笔记本中导航并运行代码。

快捷键	描述
Escape	进入命令模式
Control/Command + 空格键	激活 IntelliSense
Shift+Enter	运行单元格，选择下方
Control/Command + Enter	运行单元格
Alt + Enter	运行单元格，在下方插入代码单元格
Control/Command + Alt + Enter	运行单元格，在下方插入 Markdown 单元格
Alt + R	运行所有单元格
向上	将光标上移或移到上一个单元格
向下	将光标下移或移到下一个单元格
Control/Command + S	保存笔记本
Control/Command + 向上箭头键	转到单元格开头
Control/Command + 向下箭头键	转到单元格末尾
选项卡	代码完成或缩进（如果启用了 Tab 陷阱）
Control/Command + M	启用/禁用 Tab 陷阱
Control/Command + ]	缩进
Control/Command + [	取消缩进
Control/Command + A	全选
Control/Command + Z	撤消
Control/Command + Shift + Z	重做
Control/Command + Y	重做
Control/Command + Home	转到单元格开头
Control/Command + End	转到单元格末尾
Control/Command + 向左箭头键	左移一个字
Control/Command + 向右箭头键	右移一个字
Control/Command + Backspace	删除插入提示之前的字
Control/Command + Delete	删除插入提示之后的字
Control/Command + /	打开/关闭单元注释

疑难解答

• 正在连接到笔记本：如果无法连接到笔记本，请确保未禁用 Web 套接字通信。 为了让计算实例 Jupyter 功能可以正常运行，必须启用 Web 套接字通信。 确保网络允许 websocket 连接到 *.instances.ml.azure.cn 和 *.instances.ml.azure.cn。

• 专用终结点：在具有专用终结点的工作区中部署计算实例时，只能从虚拟网络内部访问它。 如果使用自定义 DNS 或 hosts 文件，请为 < instance-name >.< region >.instances.ml.azure.cn 添加一个条目，让该条目包含工作区专用终结点的专用 IP 地址。 有关详细信息，请参阅 自定义 DNS 一文。

• 内核崩溃：如果内核崩溃并重启，可运行以下命令来查看 Jupyter 日志并了解更多详细信息：sudo journalctl -u jupyter。 如果内核问题仍然存在，请考虑使用具有更多内存的计算实例。

• 令牌已过期：如果遇到令牌过期的问题，请注销 Azure 机器学习工作室，再重新登录，然后重启笔记本内核。

• 文件上传限制：通过笔记本的文件资源管理器上传文件时，只能上传小于 5TB 的文件。 如果需要上传大于此大小的文件，建议使用 SDK 将数据上传到数据存储。 有关详细信息，请参阅创建数据资产。

后续步骤

• 运行第一个试验
• 使用快照备份文件存储
• 在安全环境中工作