Colab を使って学習を始める

Basic python

Colab を使って学習を始める

このページのゴール #

  • Google Colab の基本的な使い方を理解し、最初の Notebook を実行できるようになる
  • Colab を活用するメリットと注意点を把握する
  • 将来的にローカル環境へ移行するときのヒントを押さえておく

Colab を選ぶ理由 #

メリット注意点
インストール不要で今すぐ始められるインターネット接続が必須
GPU/TPU を無料枠で試せる(一定時間)ランタイムが一定時間でリセットされる
Notebook を共有しやすいファイルはセッション終了で消える(Drive 連携が推奨)

ローカル環境の構築に不安がある場合は、まず Colab で Python の書き方に慣れ、その後 uv を使った環境へステップアップする流れがおすすめです。

必要な準備 #

  1. Google アカウント
  2. ブラウザ
    • Google Chrome を推奨(最新バージョン)。その他の Chromium 系ブラウザでも基本的には動作します。

Notebook を作成して実行する #

  1. Google Colab にアクセスし、Google アカウントでログイン
  2. 「新しいノートブック」をクリック
  3. 画面中央に現れるセルに以下のコードを入力し、Shift + Enter で実行
print("Hello, Python from Colab!")

セルの左側にチェックマークと実行時間が表示されれば成功です。

ファイルの扱い方 #

  • 一時的なファイル
    • %%writefile sample.py のセルマジックを使うと、一時的にファイルを作成できます。
    • ただしランタイムがリセットされると消えるため、持続的に保存したい場合は Drive を利用します。
  • Google ドライブのマウント
    from google.colab import drive
    drive.mount('/content/drive')
    
    • 実行後の認証フローで許可すると、/content/drive/MyDrive 以下に自分のドライブがマウントされます。
  • ファイルのアップロード/ダウンロード
    from google.colab import files
    files.upload()    # ファイル選択ダイアログが開く
    files.download("result.csv")
    

ランタイムの種類 #

  • メニューの「ランタイム」→「ランタイムのタイプを変更」で GPU や TPU を選択可能
  • 無料枠では連続使用時間に制限があるため、長時間の実験には向きません
  • スクリプトが止まらないようにするための自動リロードなどは禁止事項があるので、利用規約をチェックしてください

よく使うライブラリのインストール #

Colab には主要なライブラリがプリインストールされていますが、バージョンを指定したいときは pip を使用します。

!pip install pandas==2.2.1
!pip install "scikit-learn>=1.4,<1.5"

セルの先頭に ! を付けることでシェルコマンドを実行できます。毎回のランタイム開始時に再インストールが必要になる点に注意してください。

ノートブックの整理 #

  • ノートブックは Google ドライブ上に保存されます(初期設定では My Drive/Colab Notebooks
  • 「ファイル」→「名前を付けて保存」からフォルダを整理すると後で探しやすくなります
  • バージョン管理や履歴管理が必要な場合は、GitHub 連携を検討してください

Colab での制約と回避策 #

制約対策
セッションが切れる重要なファイルは Drive に保存/こまめに実行ログを残す
外部 API キーの保存環境変数よりも google.colab.auth + シークレットマネージャーを活用する
GUI アプリが動かせないStreamlit などは localtunnelngrok で公開する方法を調べる

ローカル環境へ移行するときのヒント #

  • Colab で作成したノートブックを .ipynb としてダウンロード → VS Code で開いて編集できる
  • ライブラリのバージョンを requirements.txt に書き出しておくと、ローカル環境で再現しやすくなる
  • 依存関係が複雑になったら、uv pip freeze > requirements.txt のような形で管理すると良い(ローカル環境でのコマンド例)

準備が整ったら、次のステップでPythonの基本文法を学び始めましょう。