TOMATO 
AIやプログラミングの記事を見ているとよく『GoogleColaboratory』という言葉をよく見ます。
これ、一体どういうものなんでしょうか？
今回はこの『GoogleColaboratory』についてと簡単な使い方について解説します。
GoogleColaboratoryとは？
『GoogleColaboratory』(通称：GoogleColab)はGoogleが提供している機械学習のためのWebブラウザ上で動くサービスです。
『Python』というプログラミング言語を使って開発・実行ができます。
GoogleColabは『Colab ノートブック』というJupyter Notebookに似たエディターでコードを描くことができます。
Jupyter Notebookとは対話型のエディターです。
プログラムを小分けにして書くことができ、その都度実行して結果を確認することができます。
GoogleColabと同様、機械学習などAIを開発する分野ではおなじみのツールです。とっても便利。
GoogleColabのここがすごい！
GoogleColabには様々な機能があります。
ざっくりと特徴を見ていきましょうか。
- 環境構築ナシですぐに開発に取り組める！
- 無料でGPU(TPU)が使える！
- 共同開発が簡単にできる！
- 無料で利用できる！
なんとまぁ、利点の多いことなんでしょう。
順番に説明していきますね。
1.環境構築ナシですぐに開発に取り組める！
本来、AI開発をする際は『環境構築』というものをはじめに行う必要があります。
料理で例えると材料を買ったり・調理器具を揃えたりする所に当たりますね。
GoogleColabはこの工程をすっ飛ばしていきなりプログラミングから始められるのです。
『そもそも環境構築とは？』と思った方のために少しだけ解説を。
環境構築とは先程も言った通り料理でいうところの材料集め、つまり『開発をする際に必要なものを揃える』工程のことです。
実はPython(以外の言語も大体そうですが…)、これ単体だけではできることが限られています。
Pythonでいろんなことをするためには『ライブラリ』という拡張機能のようなものを入れる必要があるんですよね。
『ライブラリ』を使うためには以下のように…
pip install os
pip install numpyライブラリが入っている『パッケージ』をインストールする工程があります。
『それだけ？楽勝じゃん！』と思った方もいるでしょう。
実はとってもめんどくさいんだな、これが。
詳しくは割愛しますがこの環境構築の工程、
- パッケージのバージョンをアップデートする必要がある
- モノによってはパッケージのインストールに時間がかかる
- そもそもパソコンとの相性でパッケージが入らない
…と、なかなかに面倒くさいことが度々起きるのです。
GoogleColabはこの『パッケージのインストール・アップデート』を元からやってくれています。
つまり前述したクッソ面倒くさい工程をする必要がないのです。
ね？すごく楽ちんでしょう？？
機械学習に使う基本的なライブラリがGoogleColab側が『ほとんど』用意してくれています。ない場合はこちらで入れる必要がありますが…マニアックなことをしない限り入れる機会はないですね。
2.無料でGPU(TPU)が使える！
AIのアプリケーション(プログラム)を動かす際にとっても大切なもの、それはGPUです。
GPUとは簡単に言うと画像表示用の計算を専門に行う処理装置のことで、AIでは機械学習での高速処理や計算処理などに必要となってくる部品です。
このGPUがいいものであればあるほど処理速度が速くなり、AIにいろいろなことをさせることが可能です。
しかしこのGPU…高性能なものはなかなかの高額でして、自前で用意するとなると初心者にはかなり厳しい金額と手間がかかるのです。
イラスト生成AIなんかもGPUバチバチに使ってますよね。
私のよわよわノートPCではGPUが弱くて使えませんでした…悲しいなぁ…。
しかしGoogleColab、抜かりないです。
Googleが提供している高性能なGPUを無料で用意してくれています。
さらにTensor Processing Unit（TPU）と呼ばれるGoogle がニューラルネットワーク用に設計した論理回路チップも使用できます。
つまりGoogleColabならどんなにポンコツなパソコンでもAIアプリケーションを動かすことができるのです！
3.共同開発が簡単にできる！
GoogleColabのデータは『GoogleDrive』というクラウドサービス上に自動保存されます。
GoogleDriveは共有が簡単にできるので自分が作成したプログラムを細かい設定や手順を踏まずに簡単に公開することもできます。
企業やグループで開発している人にはありがたい機能ですね。
4.無料で利用できる！
これだけの優秀な機能を携えたGoogleColab、なんと無料で利用できます。
GoogleDriveの容量が許す限りいくらでも開発できるのです。
ただ少しだけ注意点があります。
それはランタイムです。
このようにGoogleColabを開いて12時間経ってしまうとランタイムが切断されてしまい、今まで実行していた結果や学習させていたデータが消えてしまうのです。(プログラム自体は消えません。)
また90分間何も操作しなかったりパソコンをスリープ状態にしているとセッションが切断されてしまいこちらも実行結果などがリセットされてしまいます。
スリープモードをOFFにしたり、有料版のGoogleColabを使用するなど一応回避方法はありますが…ここだけは不便に思いますね…。
GoogleColabの使い方入門
さて、あらかたGoogleColabの凄さについて語ったところで、さっそく触っていきましょうか。何事も実践あるのみです。
『GoogleColab』の利用にはGoogleアカウントが必須です。
ここでは登録・ログイン済みと想定して説明しますね。
ファイルを作る
まずはGoogleColabにアクセスしましょう。
アクセスするとこんな画面が出てきます。
『ノートブックを新規作成』から新しいファイルを作ってみましょうか。
プログラムを実行してみる
新しいファイルができたらさっそくコードを実行してみましょう。
動画のような感じでセルにコードを書いて左の実行ボタンを押すと、下に実行結果が出てきます。
こんな感じで実行結果がすぐにわかるのがGoogleColabの大きな特徴ですね。
ちなみに実行はctrl+Enterでもできます。慣れてきたらこっちの方がキーボードから手を離れないので便利です。
セルを増やしてみる
新しくコードを書きたいときはセルのすぐ下にカーソルを持ってくると出てくる『+コード』ボタンを押すとすぐ下に新しいセルができます。
ちなみに上のセルで実行されている変数は新しいセルで実行するとそのまま値が引き継がれています。
メモを追加する
先ほどの『+コード』ボタンの横にある『+テキスト』ボタンではマークダウン形式でメモを追加することができます。
記述中にプレビューが見れるので書きやすいですね。
コードに直接メモを残すのもよいですが、マークダウンで細かい解説を残しておくのもおすすめします。
(今回はマークダウンについては省略させていただきます。)
まとめ
今回はGoogleColabについてざっくりと解説しました。
- Google ColabratoryはGoogle提供のWebで動く機械学習開発サービスのこと。
- Google Colabは主にPythonで開発・実行する
- (基本)無料で使える！クラウド上に自動保存される！！
私自身もよく開発する際にお世話になっているので使ったことない方はぜひ使ってみてはいかがでしょうか？？
今回は詳しいコードの書き方等は省きましたが、機会があればまた詳しく解説していきますネ。
プログラミングの解説をする際はGoogleColabを使おうと思っているので、その都度必要な部分を書いていきます〜。
今回使用したノートブックはgithubの方にも掲載してますので、そちらも確認してみてくださいネ。
こちらから見れます：
GoogleColabの使い方入門.ipynb
レッツ！カッチョイイエンジニアライフ！！