Google Colaboratoryとは｜初心者がPythonを始めるための環境

2021年3月26日から正式に、日本でも有料版がサービス開始されたGoogle Coraboratory。Googleドキュメントと同じようにGoogleが提供するサービスの一つで、ソフトをダウンロードしたり開発環境を構築する必要もなく、機械学習の環境を用意することができます。

本記事では

・Google Colaboratoryの特徴
・Google Colaboratoryの始め方
・Google Colaboratoryの使い方
についてご紹介していきます。

Google Colaboratoryとは

Googleでは、Wordの様な機能を持ったGoogleドキュメント、アンケート機能を持ったGoogleフォームなど、Googleドライブにおいて様々なサービスを提供していますが、今回ご紹介するGoogle Colaboratoryもその内の一つ。

機械学習の教育・研究を目的とした、Pythonと同じように開発が行えるサービス。通称Colabと呼ばれ、無料版と有料版（1072円／5234円）が存在します。無料版でもGPU・TPUが利用可能で、有料版になるとより優れたGPUが利用できたり、24時間まで連続使用できるなどのメリットがあります。

Pythonとは

1991年に開発されたプログラミング言語のPythonは、コードがシンプルな事・既に多くの現場で機械学習に利用されている事から、今から始める方にとってもリソースが多く、機械学習に向いている言語であると言われています。

環境構築が不要

このPythonは比較的簡単な言語だと言われますが、それでも初心者に難しいと言われるポイントが、この環境を構築する点について。コンピュータ上で開発を行おうと考えた時、Anaconda版のPythonをインストールすることを始めとして、Jupyterノートブックなども必要になってきます。

しかし、このGoogle Colaboratoryでは最初から環境構築が出来上がっており、コンピュータには何もインストールする必要がありません。よって、Python公式ページにおいても「ほんとに自分のパソコンにPythonをインストールする必要、あるでしょうか」という旨で、練習用にGoogle Colaboratoryがおすすめされています。

1分で始められる

既に挙げたように、Google Colaboratoryはコンピュータにインストールする必要がなく、セットアップなども特に必要がないので、Googleアカウントさえあればすぐに始めることができます。
また、メモを残して他の人との共有も行いやすいので、Googleドライブにおけるサービスだからこその特徴であると言えます。他にも、画像を高速で処理するためのGPUや、ディープラーニングを高速化するGoogleの自社開発プロセッサ”TPU”も無料で使えるので、これから始める方にとっては最適な環境だと言えます。

Google Colaboratoryの始め方

Google Colaboratoryの始め方には、大きく分けて二つの方法があります。どちらも直ぐに試せる方法なので、使いやすい方法を選んでみてください。

公式サイトから始める

一つ目の方法は、公式サイトにアクセスしてから始める方法。

まずは、こちらの公式サイトにアクセスすると、「Colabへようこそ」というメッセージが表示されるので、ページ左上にあるファイルをクリックし、「ノートブックを新規作成」を選択すると、コードを入力するための画面が表示されます。あとは、お好みのファイル名に変更すれば、Googleドライブにおけるマイドライブにファイルが表示されています。

Googleドライブから始める

二つ目の方法は、GoogleドライブからGoogle Colaboratoryを追加して始める方法。

Googleドライブにアクセスしたら、通常のGoogleドキュメントを始める時と同じように、「新規」をクリックして「その他」を選ぶのですが、最初はGoogle Colaboratoryがリストに表示されていません。よって、アプリを追加を選択します。

そして、少し下にスクロールすると、Colaboratoryと書かれたアプリが表示されているので、それをクリックし「インストール」の文字をクリックしたら、準備は完了です。あとは、通常のようにGoogleドライブから「新規→その他」をクリックすると、そこにGoogle Colaboratoryが追加されているので、選択したら新しいノートブックを作成できます。

Google Colaboratoryの使い方

Google Colaboratoryの簡単な使い方についてご紹介します。ノートには二つのセルがあり、一つはプログラムを入力するためのコードセル、もう一つはメモを始めとしたテキストを入力するためのテキストセルがあります。

コードを入力する

実行したいプログラムを入力するときは、左上にある「＋コード」をクリックすることで、新規のコードセルを追加します。追加したコードセルには、空白部分のコードを入力するエリアと、その左に実行ボタンがあります。なので、コードを入力したあとは、Shift＋Enterを押すか実行ボタンを押すことで、プログラムが実行されます。

そしてセルをゴミ箱に入れるときは、いらないセルを選択すると右側にゴミ箱のアイコンが表示されるので、それをクリックして削除します。

テキストを入力する

プログラムを記述するときは、他の人と共有するときや、後から見直した時にも分かりやすくするためにメモを残しますが、そんな時に使えるのがテキストセル。「＋コード」の隣にある「＋テキスト」をクリックすることで、テキストセルを追加します。

テキストセルに箇条書きで文章を入力したい時は、テキストセル上部にあるアイコンの中から、左から５番目のものをクリックし、追加してから文章を変更するか、半角の-とスペースを入れてから、文章を入力することで箇条書きになります。

また、他にも太字にしたりできるので、後から見やすくするための工夫もできます。

目次を作成する

Google Colaboratoryでは、セクションという名前で目次を追加することができます。この機能を使って、機能ごとに後から管理しやすくなります。

目次の作り方は、最初は閉じられている左側のメニューバーの一番上をクリックすると、目次が表示されるので、そこで新しいセクションを追加をクリックするか、テキストセルに入力した文字の一部を選択し、テキストセル上部にあるTを一度クリックすると大見出し、2度クリックすると中見出し、3回クリックすると小見出しに設定できます。

まとめ

今回は、Google Colaboratoryとは何か、そして始め方・使い方について軽く紹介していきました。今回紹介した内容は基本的なところで、他にもライブラリのインストールやGPUの使用方法などありますが、必要に応じて後から追加していけば良いかと思います。

AIやディープラーニングは近年でも注目されている技術であり、それを個人で開発しやすい環境を提供してくれるGoogle Colaboratory。もし、今からPythonを導入しようか考えている人は、一度利用してみてはいかがでしょうか。

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