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AI Agent Turns Jupyter Notebook Into a Data Science Co-Pilot

Runcell:让你的 Jupyter Notebook 变成数据科学“副驾驶”的 AI Agent

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Runcell is a Jupyter-native AI agent that reads your notebook context, writes Python code, executes cells, debugs errors, and accelerates end-to-end data analysis inside JupyterLab, classic Notebook, and VS Code.

如果你一天大部分时间都在用 Jupyter Notebook,你大概率已经试过 GitHub Copilot 或 Cursor 这样的 AI 编码工具。它们在自动补全方面很强,但只停留在文本层面——你仍然需要自己粘贴代码片段、运行单元格、调试报错、安装缺失的包,还得时刻记住当前有哪些变量。

Runcell 往前走了一步。

它把一个自治 AI agent 直接嵌入到 Jupyter 里,可以读取实时环境——变量、单元格、DataFrame、图表——然后自动写代码、执行、调试并迭代。你不用在对话框和单元格之间来回切换,整条工作流变成一个连续闭环。


Runcell 到底是什么?

Runcell 是一个 JupyterLab 扩展 + Python 包(pip install runcell),可以把你的 Notebook 变成一个由 AI 驱动的自动化环境

和独立的聊天助手不同,Runcell 可以:

  • 读取 Notebook 状态(globals()、单元格历史、变量)
  • 插入并运行代码单元格
  • 生成可视化图表
  • 调试失败的代码
  • 用自然语言解释结果
  • 随着 Notebook 的变化重新规划工作流

用起来更像是和一个能直接替你敲键盘的初级开发者结对编程,而不是简单的自动补全。


四大核心模式(含演示视频)

Runcell 把能力划分成四种模式。下面是来自 runcell.dev 的官方演示。

🎓 交互式学习模式(Interactive Learning Mode)

充当 AI 教师,用可运行的例子讲解算法——非常适合学习 K-means vs DBSCAN、PCA、聚类等主题。


🤖 自主 Agent 模式(Autonomous Agent Mode)

也就是传说中的 “YOLO 按钮”。
Agent 会规划任务、写代码、运行单元格、修复错误、安装包,并持续重试直到完成目标。


✏️ 推理 Agent(Reasoning Agent)

高级推理模式,会先逐步思考再行动。它会深入分析你的 Notebook,给出可靠的重构、代码优化或分步骤解题方案。


💬 AI 增强 Jupyter(AI-Enhanced Jupyter)

向它提问代码、让它解释实现细节、生成图表或输出总结——所有内容都会直接写回 Notebook。


为什么“上下文”这么重要?

大多数 AI 助手都工作在 Notebook 之外。它们在完全不了解以下情况时生成代码片段:

  • 当前有哪些变量
  • 导入了哪些库
  • 你的 DataFrame 什么结构
  • 之前出现过什么错误
  • 哪个单元格产生了哪个输出

于是就形成了经典循环:“复制 → 粘贴 → 运行 → NameError → 手动修”。

Runcell 的做法是,在生成代码之前,先读取环境上下文
它会知道:

  • df_sales 是一个 100 万行的 pandas DataFrame
  • 你已经 import matplotlib.pyplot as plt
  • 前一个单元格画出了 seaborn heatmap
  • 你的 kernel 2 分钟前刚重启过

这种对上下文的感知能力,让 Runcell 能够真正完成多步任务,而不是只给你半成品脚手架。

这个思路建立在 Jupyter 生态近期对 Notebook Intelligence (NBI)、tool-calling 和 Jupyter AI magics 的探索之上,但 Runcell 把它们打包成了一个开箱即用、打磨好的体验。


典型使用流程

使用 Runcell 一般是这样的体验:

1. 安装

pip install runcell
jupyter labextension enable runcell  # Lab 4 auto-detects the extension

2. 打开任意 Notebook

点击侧边栏里的 Runcell 图标。

3. 告诉它你的需求:

“加载 sales.csv,按地区计算同比增长,并用 seaborn heatmap 可视化。”

4. 看着 agent 搞定剩下所有步骤:

  • 创建新的代码单元格
  • 按顺序运行
  • 若缺少 seaborn 就自动安装
  • 修复导入错误
  • 用 Markdown 解释结果
  • 当你修改单元格时自动重新规划

这是一个从头到尾都有“辅助驾驶”的 Notebook 工作流——而且你始终在 Jupyter 里。


Runcell 最适合做什么?

🔍 探索性数据分析(EDA)

自动完成导包、清洗、采样、profiling 和图表生成。

📊 报表类工作流

每月重复运行的 Notebook(逻辑不变、数据更新)非常适合交给 Autonomous Agent 模式。

🧪 教学与演示

Interactive Learning Mode 可以把抽象概念变成可运行、可调参的示例。

🧩 重构与调试

Reasoning Agent 能帮助找 bug、重写函数、简化混乱的 Notebook。

💨 快速原型

要图表、要新模型、要尝试不同思路,都可以快速尝试,而不必手写大量样板代码。


在多种环境中的无缝集成

Runcell 支持:

  • JupyterLab 4
  • Classic Notebook
  • VS Code Notebooks

不需要换编辑器,也不用重新学习一套工作流。
只要装上,它就直接出现在你现有的环境中。


限制与注意事项

🔐 目前以云端 LLM 为主

Runcell 默认使用云端模型,除非你配置本地模型。对于敏感数据集,可能需要离线模式或更谨慎的配置。

🧠 自主模式需要清晰目标

如果你的指令太模糊,Autonomous Agent 模式可能会用掉更多 token。

🧬 多语言 Notebook

目前 Python 体验最佳;R/Julia 支持仍处于实验阶段。

🖥️ 超大 Notebook 可能会被摘要

体积很大的 DataFrame 在发送给模型前,可能会被采样或摘要化处理。


总结

Runcell 不只是自动补全。
它是一个覆盖全链路的 Notebook 自动化——从规划、写代码、执行、调试,到结果解释——全部在 Jupyter 内完成。

它把 Notebook 从一个完全手动的工具,升级成一个与你协作的 AI 工作空间,帮助你更快地思考、迭代和交付。

如果你想要一个真正“懂你的 Notebook 并和你一起工作”的 agent,可以尝试:

pip install runcell

给你的 Jupyter 工作流装上一个副驾驶,也顺便给键盘放个假。

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