Google Colaboratoryの使い方

目次

1. Google Colaboratoryとは
2. PCスペック
3. 利用制限
4. 準備
5. ファイル名変更
6. シェルコマンド実行
7. ファイルのアップロード
8. ファイルのダウンロード
9. Google Driveのマウント方法
10. GPUの利用方法

1. Google Colaboratoryとは

Google Colaboratoryは、Googleが提供するJupyter notebook環境です。
プログラムの実行は、クラウドでされるので自身が使用しているPCのスペックや環境を気にする必要がありません。
特に、ハイスペックなGPUを無料で使用することができる点が魅力です。

2. PCスペック

執筆時点（2020 年10月時点）でのGoogle Colaboratoryで使用できるPCスペックは、次のとおり。

• OS：Ubuntu 18.04
• CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU @ 2.20GHz
• RAM：13GB
• Storage：40GB（GPUなし）、360GB（GPU あり）
• GPU：NVIDIA Tesla K80

3. 利用制限

• 料金 : 無料
• 連続して12時間利用可能
• 12時間経つとシャットダウン
• 90分間アクセスがない場合は、シャットダウン
• シャットダウンされると、初期化されるためデータも消去される

4. 準備

まず初めに、Google Driveにアクセス・ログインします。

ログインをしたら、新規＞新しいフォルダボタンを押してプロジェクト用の新しいフォルダを作成します。

右クリックからその他＞Google Colaboratoryを選択。

作成ができると以下の画面に移動する。

5. ファイル名変更

左上のUntitled0.ipynbをクリックするとファイル名を変更できる。

【変更前】

【変更後】

6. シェルコマンド実行

シェルコマンドの実行は、以下の通り。

!<shell command>

例えば、

echo "hello, google colaboratory!"

hello, google colaboratory!

Google Colaboratoryで実行したい場合、以下のように入力。

実行は、コマンドラインの左側にある再生ボタン[f:id:AIProgrammer:20200409004937p:plain]を押す。
あるいは、Ctrl + Enterで実行できる。

新たな行の追加は+コード、コメントの追加は+テキストから追加できる。

次に、lsコマンドを実行してみます。
デフォルトでsample_dataが入っているようです。

7. ファイルのアップロード

ローカルPCからブラウザを通してファイルをアップロードするには、以下のコマンドを実行。

試しに、ローカルPCに「Hello, google colaboratory!」と書き込んだtest.txtをアップロードしてみます。

lsとcatコマンドで確認です。

8. ファイルのダウンロード

ローカルPCへのファイルのダウンロードはfiles.downloadで実行できます。
今回は、デフォルトで存在するsample_data/README.mdをローカルPCへダウンロードします。

9. Google Driveのマウント方法

Google Driveをマウントするには、認証コードが必要です。
マウントにはdrive.mountコマンドを使います。

実行するとリンクが表示されるのでこちらを開きます。
マウントしたいGoogle Driveのあるアカウントでログインし、Google Drive File Streamのアクセスリクエストを許可します。

許可をすると認証コードが表示されるのでこちらを、コピー。

コピーした認証コードをGoogle Colaboratory上のEnter your authorization code:にペーストし、Enter。

lsコマンドで確認すると、driveフォルダが追加されていることが分かる。

Google Driveの一番上の階層は、Google Colaboratory上では”My Drive”と認識される。
私の例では、My Driveにgoogle_colaboratory_test_20200408フォルダを作り、そこにhello_google_colaboratory.ipynbファイルを作成した。

“drive/My Drive/google_colaboratory_test_20200408″に移動し、hello_google_colaboratory.ipynbを確認してみる。
シェルコマンドのcdコマンドが使えなかったのでpythonのos.chdirを使用。

10. GPUの利用方法

AIの作成でGPUを利用したい場合は、GPUモードにする必要があります。

「編集」>「ノートブックの設定」をクリック。

ハードウェアアクセラレータからGPUを選択。

11. サンプルコード

以下に、Google Colaboratoryの使い方に関する、サンプルコードを記載しておく。

著者情報： 斎藤 勇哉

順天堂大学医学部 大学院医学研究科 放射線診断学講座所属
脳MRI 画像解析が専門であり、テーマは①神経変性疾患の機序解明、②医用人工知能の開発、③多施設データのハーモナイゼーション、④速読が脳に与える影響や学習効果、⑤SNS解析を用いたマーケティング戦略の改善。
医療分野に関わらず、自然言語処理・スクレイピング・データ分析・Web アプリ開発を得意とし、企業や他大学の研究を支援。
主な使用言語は、Python、Shell Script、MATLAB、HTML、CSS