Google Colaboratory（初利用からファイルの読込みまで）

概要

　Googleのアカウントを持っているものの Google Colaboratory を利用したことはない、という方に向けたメモです。Google Colab.では、作成したノートブックファイル（ipynb形式）が Google Drive のなかに保存されます。そのあたりの関係についても書いています。

Google Colaboratory とは

https://colab.research.google.com/notebooks/welcome.ipynb から引用

Colaboratory は、完全にクラウドで実行される Jupyter ノートブック環境です。設定不要で、無料でご利用になれます。

利用準備

Google Colab.にアクセス

Google Colaboratory にアクセスします。未ログインの場合は、右上の「ログイン」をクリックします。

Googleにログイン

Googleアカウントに登録しているメールアドレスを入力して、「次へ」をクリックします。

アカウントを確認して、「Continue」をクリックします。

ノートブックの作成と実行、保存場所の確認

ノートブックの新規作成

ログイン状態になったら、メニューから「ファイル」の「Python3の新しいノートブック」を選択します。初回利用時は、ここで少し時間がかかります（1～2分程度）。

画面が切り替わったら、画面内のボックス（これをセルと言います）をダブルクリックして、キーボードから 10+20 という計算式（いちおう、これでもプログラム）を打ち込みます。

その後、そのセル内で、[Ctrl]+[Enter] を入力するとコードが実行されます。

次のように 30 と結果がでればOKです。

ノートブックのファイル名の変更

ファイルを新規作成すると、自動的に「Untitled0.ipynb」といった名前のファイルが作成され、Google Drive の所定の場所に保存されます。画面上部のファイル名をクリックすると名前を変更できます。ここではファイル名を「test001.ipynb」に変更します。

ノートブックファイルの保存先を確認

ブラウザの別ウィンドウで、Googleドライブにアクセスします。マイドライブの直下に「Colab Notebooks」というフォルダが作成され、そのなかに先ほど作成した「test001.ipynb」が存在していることを確認できます。

CSVファイルの読込み

Google Colaboratory で動かす Pythonプログラム のなかで、テキストファイルやCSVファイルなどを読込みたい場合があります。このようなときは、読み込ませたいファイルを、あらかじめ Google Drive にアップしておき、そこから読み込みます（この以外にも、google.colab.files.upload() で一時利用領域にファイルをアップして使う方法もあります）。

Google Driveのマウント

Google Drive にアップしたファイルをノートブックのなかから読み込むためには、Google Drive をマウントする必要があります。セルに次のコードをコピペして、[Ctrl]+[Enter] でセルを実行します。

from google.colab import drive
drive.mount('/content/drive')

Google Colab. から Google Drive にアクセスする許可を与える手続きをします。まずは、Go to this URL in ... につづいて表示されているリンクをクリックします。

アカウントを選択します。

内容をよく確認して、「許可」をクリックします。

次のように認証コードが表示されるので、これをコピーして、先ほどの実行セルのテキストボックスに入力します。

Mounted at /content/drive のような表示がでれば成功です。

Google Drive にCSVファイルをアップ

次のように、Google Drive の Colab Notebooks フォルダのなかに適当なCSVファイルをアップします。

data01.csv

aaa,bbb,ccc
10,20,30
40,50,60

いま、Colab Notebooks フォルダの直下に data01.csv というファイルをアップしました。このファイルは、Google Colab. からは drive/My Drive/Colab Notebooks/data01.csv というパスでアクセスできるようになります。

ファイルの読込み

CSVファイルを読み込んできます。ここでは pandas を利用します。

import pandas as pd
df = pd.read_csv('drive/My Drive/Colab Notebooks/data01.csv')
print(df)

次のような実行結果となれば、ひとまず成功です。

環境の確認

Pythonのバージョンや利用可能なパッケージは、次のように確認できます。

import sys
print(sys.version)
!pip list

実行結果

3.6.8 (default, Jan 14 2019, 11:02:34) 
[GCC 8.0.1 20180414 (experimental) [trunk revision 259383]]
Package                  Version              
------------------------ ---------------------
absl-py                  0.8.0                
alabaster                0.7.12               
albumentations           0.1.12               
altair                   3.2.0                
astor                    0.8.0                
astropy                  3.0.5                
atari-py                 0.1.15               
atomicwrites             1.3.0                
（略）

memo

基本操作

• [ctrl]+[Enter]：セルの実行
• [shift]+[Enter]：セルの実行（次のセルに移動）
• [ctrl]+[M],[B]：下にセルを挿入
• [ctrl]+[M],[A]：上にセルを挿入
• [ctrl]+[M],[N]：次のセルに移動
• [ctrl]+[M],[P]：前のセルに移動

matplotlibの日本語対応とSVG形式のグラフを出力

!pip install japanize-matplotlib

%config InlineBackend.figure_format = 'svg'

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import japanize_matplotlib 

f = lambda x :  x**2 + x - 6 # 関数
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = f(x)

plt.figure(figsize=(5,5))
plt.plot(x, y, color='0.0')
plt.xlabel('X軸')
plt.xlabel('Y軸')

plt.savefig('test.svg',format = 'svg'); # SVG形式ファイルも出力