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【Python基礎講座・連載1回目 】Google Colaboratory とは？ Google Colab の環境構築編

まさぴょん
2023/09/18に公開
Python
機械学習
Google Colaboratory
Google Colaboratory
tech

こんにちは、AIQ株式会社のフロントエンドエンジニアのまさぴょんです！

今回は、社内向けの『Python基礎講座』の連載1回目になります。
今回のテーマは、「Google Colaboratory とは？ Google Colab の環境構築編」です。

Google Colaboratory (通称:Colab) とは？

Google Colaboratory (通称:Colab)は、ブラウザから Python を実行できるサービス(実行環境でありEditor)です。

Google Colab では、Google アカウントがあれば、簡単にPython の実行環境を構築できます。

また、機械学習で必要な外部ライブラリ（NumPy, Pandas など）もインストール済みなので、環境構築の手間がかからず、Pythonを実行して開発を進めることができます。

さらに、Google Colab には、機械学習など重い処理がハイスピードで行える GPU まで搭載されているため、ある程度の処理は、Colab上で問題なく試すことができます。

Google Colaboratory のメリット

Google Colaboratoryのメリットをまとめると、次のとおりです。

  1. 環境構築がほぼ不要で、簡単に操作が可能。
  2. Drive上の閉じた環境なので、local・PCの環境に影響を及ぼさない。
  3. 実行結果が対話的にすぐに返ってくるので、結果を確認しやすく開発が進めやすい。
  4. 基本無料で GPU が使用できる。
  5. Markdownで、複雑な体系のメモも残せる。
  6. 共有が簡単にできる。

Google Colaboratory を使ってみよう。

概要や、Google Colab のメリットが理解できたところで、実際に使ってみましょう。

  1. Google Colaboratory (https://colab.research.google.com/) に直接アクセスします。

https://colab.research.google.com/

  1. イントロダクション・ページ(Google Colaboratory の Topページ)から始まります。

  2. ファイルタブから「ノートブックを新規作成」を選択します。

  3. ipynb拡張子の新規ノートブックが作成されるので、まずはTest.ipynbに名前を変えてみます。

  1. Google Drive の My Drive(https://drive.google.com/drive/my-drive)にアクセスします。

https://drive.google.com/drive/my-drive

  1. My Drive の中に、Colab Notebooksができており、その中に先ほど作成したノートブックができているはずです。

  2. 新規作成したTest.ipynbファイルが、Google Driveに共有されていることが確認できました。

  1. 'Hello World'を入力して、左側の実行ボタンを押すと、実行結果である'Hello World'が出力されます。

ここまでで、Google Colaboratoryで、新規のノートブックファイルの作成と動作確認は完了です。

この後、Google Drive 上でのノートブックの作成方法についても、ご紹介します。

拡張子 .ipynb とは？

拡張子 .ipynb は、Jupyter Notebook（ジュピターノートブック）ファイルの拡張子です。

Jupyter Notebook とは、プログラムコードやテキスト、図表、数式などを組み合わせて文書を作成し、実行可能な形式で保存できるインタラクティブ(対話型)な環境です。

.ipynbファイルは、コードセルやマークダウンセルなど、さまざまなセルタイプが含まれ、コードとその実行結果、テキスト説明、グラフなどを1つの文書に組み合わせられるようになっているのが特徴です。

Jupyter Notebookは、データサイエンスや機械学習などの分野で非常に人気があり、.ipynbファイルはその中心的なファイル形式として広く採用されています。

そのため、.ipynbファイルは、データ分析、機械学習、ディープラーニングなどのプロジェクトで広く利用されています。

Jupyter Notebookについては、以前にこの記事でもご紹介しています。

https://masanyon.com/python-env-jupyter-notebook-jupyter-lab-m1-mac/

Google Drive 上でのノートブックの作成

Colabは、Google Drive上からでもノートブックを作成することができます。

  1. My Drive に Testディレクトリを作成 & Testディレクトリに移動します

  1. Testディレクトリにいる状態で「新規」ボタンをクリックして、画像のように「Google Colaboratory」を選択します。

    • これだけで、新しいノートブックがディレクトリ内に作成できます。
    • もし画像のように「Google Colaboratory」の選択肢が出てこない場合は、「アプリを追加」を選択してください。

  1. 「Google Colaboratory」が、installされていない場合は、installする必要があります。

まとめ

今回は、社内向けの『Python基礎講座』の連載1回目でした。

Google Colaboratory のメリットや、 Google Colab を使ったノートブック作成の基礎を理解したところで、次回からは、Pythonの基礎文法講座に入ります。

[参考・引用]

https://blog.kikagaku.co.jp/google-colab-howto

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