【初心者向け】Google Colaboratoryの使い方【Pythonの初回実行】

Python,プログラミング言語

Python icon by Icons8

この記事では「Google Colaboratory」の使い方を解説します。

Google Colaboratory
初心者

Pythonを始めたいけどどうすればいいか分からない。。
Google Colaboratoryが使えなくて困っている。。。

という方向けに記事を書いています。

この記事を最後まで見れば、Google Colaboratoryの初回立ち上げができ、Pythonのコードを実行できるようになります。

【目標】Google Colaboratoryを開き、Pythonのコードを実行する。

ウェブ上で簡単にPythonが実行できるGoogle Colaboratoryを起動し、Pythonを学んでいきましょう。

この記事で学べること
➀Google Colaboratoryの初回立ち上げ
②ノートブックの作成
③Pythonコードの実行
④ファイルのアップロード方法

筆者

疑問点や質問には何でも答えようと思っています。
この記事の不明点はこちらからお問い合わせ下さい。

ではどうぞ。

Google Colaboratoryの初回立ち上げ

Google ColaboratoryはGoogle Researchが提供するサービス。
誰でもブラウザ上でPythonを記述、実行できるため、機械学習、データ分析、教育に特に適しています。

Google Colaboratoryには下記のような利点があります。

Google Colaboratory利点
・環境構築が不要でブラウザーからすぐに実行可能
・GPU に料金なしでアクセス
・簡単に共有できる

個人的利用の範囲であれば基本的に無料。環境構築無しで始められます。

Google Colaboratory
初心者

環境構築できなくて前に進まない。。。

という経験がある方向けのお手軽ツールです。

そんなGoogle Colaboratoryの初回立ち上げ手順を解説します。

Googleアカウントの作成

Google Colaboratoryを使用するために、最初にGoogleアカウントを作成します。

Googleアカウントを既にお持ちの方はこの操作は不要です。
次章「Google Colaboratoryにアクセス」まで読み飛ばしてください。

Googleアカウントをお持ちでない方

まずGoogleアカウントのログイン画面にアクセスします。
Google Chromeを起動し、検索窓に「Google ログイン」と入力してください。

Google Chromeで「google ログイン」と検索

検索結果に表示された「ログイン-Googleアカウント」をクリック。

ログイン画面が表示されるので「アカウントを作成」ボタンを押下します。

アカウントを作成ボタンを押下し、「自分用」を選択。

Googleアカウントは下記の種類があります。

Googleアカウントの種類
・自分用…無料で使用できるGoogleアカウント。
・子供用…13歳未満の子供用Google アカウント。保護者はデジタル機器の利用に関する基本ルールを設定できる
・ビジネス用…独自ドメインを利用した有料の企業向けのGoogleアカウント。

上記用途に合わせてGoogleアカウントを設定しましょう。
今回はスタンダードな「自分用」を選択します。※企業で使用する場合以外は「自分用」でOK

基本パーソナル情報を入力し次へボタンを押下する。

「名字」「名前」「ユーザー名(Gmailアドレス)」「パスワード」などの基本情報を入力し、次へボタンを押下します。
※パスワードとメールアドレスはメモし控えておきましょう。後のログイン操作で必須になります。

電話番号を入力し次へボタンを押下する

2段階認証で電話番号を確認されるので、電話番号を入力し次へボタンを押下します。
自身の携帯のショートメッセージに6桁の確認番号が送信されます。そのコードを確認画面で入力してください。

最終確認を行い「次へ」ボタンを押下。

個人情報の最終確認を行います。特に問題がなければ「次へ」ボタンを押下してください。

使用許諾を「同意する」

同意書を最後まで読むと使用許諾を求めらるので、「同意する」ボタンを押下します。

Googleアカウントの作成が完了しました。
これでGoogle Colaboratoryを始めとするGoogleの各種サービスを利用することができます。

※上手くいかない方は下記の「Googleアカウントの作成」をご覧ください。
https://support.google.com/accounts/answer/27441?hl=ja

Googleアカウントをお持ちの方

Googleアカウントをお持ちの方は、そのままGoogleにログインしましょう。
Googleアカウントのログイン画面はこちら

gmailアドレス(ユーザ名+@gmail.com)を入力し「次へボタン」を押下します。
その後パスワードを入力し「次へボタン」を押下するとGoogleにログインできます。

Google Colaboratoryにアクセス

googleアカウントの作成が完了したら、Google Colaboratoryのサイトを開きます。

下記のサイトにアクセスしてください。
https://colab.research.google.com/?hl=ja

「Colaboratoryへようこそ-Colaboratory-Google」をクリックする。

「Google Colaboratory」と検索すると、検索結果に上記サイトが表示されるので、そちらをクリックしましょう。

Google Colaboratoryのチュートリアル画面が表示される

Google Colaboratoryのチュートリアル画面が表示されました。
これでGoogle Colaboratoryの初回立ち上げは完了です。

次章以降で詳しいGoogle Colaboratoryの使い方を解説していきます。

NoteBookを作成する

この章ではGoogle Colaboratoryの「NoteBook」の作成と保存、削除方法をご紹介します。

Google ColaboratoryはNoteBookでファイルを編集作成を行います。
「NoteBook」とは「実行可能コードとリッチテキスト（画像、HTML、LaTeX なども可）を 1 つのドキュメントで記述できる」テキストファイルのこと。

実行可能コードとリッチテキストの両方を1つのドキュメントで表記できる。

上記のように、説明テキストを書きながらコードを記述できます。

言わばプログラムコードとWordの二つを1つの書類で保存できる。それが「NoteBook」です。

そんな超便利なNoteBookの使い方を解説していきます。

NoteBookの新規作成

NoteBookを作成するためにまず
画面左上タブ「ファイル」をクリック「ノートブックを新規作成」
を選択します。

Google Colaboratoryの上部タブ「ファイル」⇒「ノートブックを新規作成」を押下する

チュートリアル画面から遷移し、新しく生成されたファイルが表示されます。

Untitled1.ipynb

「Untitled1.ipynb」という名称のファイルが作成されます。
ipynbファイルとは、Jupyter Notebook(PythonなどをWebブラウザ上で記述・実行できる統合開発環境)専用ファイルのこと。

NoteBookの保存

作成・編集したNoteBookは、Google Colaboratory上部タブの「ファイル→保存」で保存することができます。
※ショートカット「Ctrl+S」でも可能。

保存されたファイルはgoogleドライブに格納されます。
自身のgoogleドライブの「マイドライブ」を確認してみてください。

マイドライブ上にipynbファイルとして保存されているはずです。
Googleマイドライブはこちらから

NoteBookの削除

不要になったNoteBookはgoogleドライブから削除してください。

右クリックを押下しコンテキストメニューの「削除」を選択します。
すると自身のGoogleドライブからファイルが削除されます。

Google Colaboratoryの基本操作

この章ではGoogle Colaboratoryで頻繁に使う基本操作をご紹介します。

Google Colaboratory基本操作
・テキストセルの追加
・コードの追加とPythonの実行方法
・ファイルのアップロード
・ファイルの読み込み

上記の必須操作を解説します。

テキストセルを追加する

テキストセルはリッチテキストを記述する際に用いられます。

タブ下の「+テキスト」を押下するとテキストセルを追加できます。

上部タブ下の「+テキスト」を押下する

Google Colaboratoryのテキストセルは、Markdownと呼ばれる文書フォーマットを採用しています。
Markdownは文字に「ヘッダーの切り替え」「太字」「イタリック書体」「リスト」「HTML」など書式を設定できます。
Markdownについて詳しく知りたい方はこちら

文章を装飾でき、視認性を高めることができる。

Markdownを使用することで、上記のように文章を装飾したり、リストで箇条書きしたり。
文章を分かりやすく記述することができます。

自身の勉強したことのまとめや記述したPythonコードの説明文などに活用ください。

pythonコードの追加と実行

pyhonのコードを追加する際は、上部タブ下の「+コード」を選択します。
コードエディタが作成されるので、そこにPythonを記述します。

3×3の値を表示するPythonプログラム
x = 3 * 3
print('xの値は' + str(x))

上記のPythonプログラムをコードエディタに記述し、
左の「再生ボタン」を押下するとコードを実行できます。

Pythonの出力結果がコードエディタの下に表示されます。
※注意　Pythonのプログラムにエラーがある場合は、実行できません。エラーを修正してください。

ファイルのアップロード

Google Colaboratory上に自分のファイル(Excelファイルやテキストファイルなど)をアップロードすることができます。

まず画面左部の「ファイルマーク」をクリック。するとファイルストレージが表示されます。
このファイルストレージはパソコンのエクスプローラーをイメージしてください。

画面左部「ファイルマーク」を押下。ファイルをドラッグ＆ドロップする

上記のようにファイルストレージ上に、ファイルをドラッグ＆ドロップすると、Google Colaboratoryにファイルをアップできます。

Google Colaboratory上にファイルをアップできる

Google Colaboratoryのファイルは一定時間が経過すると消滅してしまいます。※ランタイムのリサイクル切れ。
もしファイルが消滅したら再度ファイルをアップロードしてください。

Pythonコードからファイルを読み込む

ファイルを読み込む際はファイル名を指定します。

Google Colaboratoryでファイルを読み込む。

今回はGoogle Colaboratory上にアップロードした「kokyaku_daicho.xlsx」を読み込んでいます。
下記はファイルを読み込むプログラムの例。

import pandas as pd
data = pd.read_excel('kokyaku_daicho.xlsx')
data.head()

1行目.「import pandas as pd」でファイル読み込み用クラスをインポート。
2行目.「pd.read_excel('kokyaku_daicho.xlsx’)」でGoogle Colaboratory上のファイルを読み込んでいます。

下記のようにフォルダの下に格納されたファイルを読み込むことも可能です。

import pandas as pd
data = pd.read_excel('lecture/kokyaku_daicho.xlsx')
data.head()

相対パスを指定することで、フォルダに格納されたファイルのデータも取り出すことができます。

相対パスを指定し、ファイルを読み込む

上記のように、データファイルをアップロードし、読み込むことで様々なデータを分析することができます。
アップロードしたビッグデータを分析したり、学習データを読み込んで機械学習したり。

Google Colaboratoryは夢が膨らみますね！

Google Colaboratoryの使い方まとめ

Google Colaboratoryの初回立ち上げと基本的な使い方の解説でした。

Google Colaboratoryの使い方まとめ
➀Googleアカウントを作成後、Google Colaboratoryにアクセスする
②ノートブックの作成・保存・削除方法
③テキスト・コードエディタの使い方
④ファイルのアップロード方法

最後までご閲覧いただきありがとうございます。
お疲れさまでした。

下記にPython初心者のための完全ガイドを掲載しています。
Pythonに興味がある方はぜひチャレンジしてみてください。

Python,プログラミング言語

Posted by 9noike