Google Colaboratory 介紹- 緯緯道來(@johnnymnotes) - Matters

Google Colaboratory 又稱為Colab 是Google 提供服務，讓任何人都可以透過瀏覽器撰寫以及執行Python 程式碼。

程式初學者透過Colab 學習Python 語言， ... ColabDeepLearningMachineLearningAI資料科學人工智慧深度學習機器學習GoogleColaboratory介紹發布於2021年8月5日分佈式入口翻譯 前言&概述本篇為Python程式語言入門教學的第一篇文章。

今天的文章中，將會介紹GoogleColaboratory(Colab)是什麼，如何透過Colab學習Python程式語言。

本文將會以6個問題切入了解Colab。

開始學習Python程式語言之前，讓我們先好好了解Colab吧！問題1:GoogleColab是什麼GoogleColaboratory又稱為Colab是Google提供服務，讓任何人都可以透過瀏覽器撰寫以及執行Python程式碼。

程式初學者透過Colab學習Python語言，可以省去架設環境的困擾。

Colab是基於 JupyterNotebook 的開發環境且許多常用的套件都已經先安裝好了，因此非常適合作為資料科學開發環境。

Colab也提供免費的運算資源(GPU)，讓我們可以加速機器學習模型的訓練。

問題2:GoogleColab有什麼限制嗎當然！因為Colab是免費的服務，所以在資源的供應上是有限制的。

首先，Colab提供的免費硬體設備(CPU與GPU)當然不是最好的，因此在程式的運行效能上，可能比不上你手上的電腦，但是對於資料科學領域的初學者而言已經是相當夠用的！此外，Colab提供的記憶體(RAM)當然也是有限的，如果模型的參數太多或是資料集太大，就會出現記憶體不足的錯誤發生。

問題3:如何開啟GoogleColab對於Colab有基本的了解後，我們可以開始使用Colab囉！首先，進入到自己的GoogleDrive頁面。

接著，在畫面中點選「右鍵」後，選擇「更多」，再點擊「GoogleColaboratory」。

點擊後，就會進入到 Colab頁面囉！ 問題4:如何執行Python程式碼Colab中每一個「格子」都是一個Cell，我們可以在Cell中輸入程式碼，並按下 Shift+Enter，就可以執行程式碼，並新增一個新的Cell。

如果是剛開啟Colab環境，則必須先等待資源分配完成後，才能執行程式碼！ 問題5:Colab中要認識的基本介面有哪些接下來，讓我們來認識Colab中基本的介面與功能！ 檔案名稱：在此區塊我們可以命名這個Colab檔案。

Colab因為是基於Jupyter所以也是一個Notebook的形式，因此副檔名為.ipynb。

（如果是一般的Python檔，副檔名會是.py）工具列：工具列區塊中有非常多功能可以使用，常用的有：檔案、編輯、插入與執行階段。

-檔案：在此下拉選單中，我們可以透過「在雲端硬碟中尋找」找尋此Colab在雲端硬碟中的位置，或是透過「上傳筆記本」從雲端硬碟、電腦或是GitHub中上傳筆記本到Colab中。

最後，我們也可以透過「下載」將此Colab下載為.py檔或是.ipynb形式。

-編輯：在此下拉選單中，我們可以「復原刪除的儲存格」、「刪除所選的儲存格」或是透過「筆記本設定」選擇硬體加速器。

預設情況不使用硬體加速器，如果在訓練模型時可以選擇GPU加速模型的訓練。

-插入：在此下拉選單中，我們可以插入「程式碼儲存格」或是「文字儲存格」。

-執行階段：在此下拉選單中，我們可以決定要執行哪些儲存格，或是透過「重新啟動執行階段」將我們的Colab環境重新啟動(Colab有時會當掉)，或是「變更執行階段類型」來選擇是否使用硬體加速器。

最後，也可以透過「管理工作階段」查看目前正在執行的Colab檔案。

儲存格(Cell)：Colab就像是一個Notebook一樣，由一個又一個的「儲存格」所組成。

儲存格可以是「程式碼」或是「文字」。

若是程式碼儲存格，怎可以輸入Python程式碼；文字儲存格則必須透過 Markdown語法來撰寫。

留言與共用：Colab的一大特色就是可以分享你的Notebook給其他人，讓其他人也能夠在同一份Colab上編輯。

連線狀態：Colab背後使用的是Google提供的運算資源，因此要正常使用Colab必須確保已經正常連線到遠端的硬體資源。

此外，也能夠顯示目前RAM與硬碟的用量。

側邊工具欄：側邊工具欄為Colab上較為進階的功能，由上而下依序為：目錄、文字尋找與取代、程式碼片段與檔案。

-目錄：顯示目前Colab中所有Cell的架構。

我們理解Colab是由很多個Cell所組成，Cell底下又可以包含很多Cell。

因此，透過目錄可以清楚觀察Cell之間的階層關係。

-文字尋找與取代：單純的文字尋找與取代。

-程式碼片段：我們可以在此搜尋一些常用的程式碼片段，直接複製到Colab中使用。

例如：如果要從Colab中使用GoogleDrive的檔案，就可以在此搜尋「GoogleMount」找到如何將GoogleDrive引入Colab環境中。

-檔案：Colab的環境就像是在一台虛擬電腦上，在此區塊中可以看到Colab目前所在的根目錄。

問題6:Colab中基本的快捷鍵有哪些呢在Colab中有非常多的快捷鍵可以使用，我們也可以在「上方工具列」>「工具」>「鍵盤快速鍵」中，針對每一個功能設定快捷鍵。

然而，對於程式初學者而言，我們不需要知道這麼多，僅需熟悉最常用的幾個快捷鍵，來加速程式的開發。

首先，最基本兩種操作是將Cell進行轉換。

Colab中的Cell有兩種模式：Code與Markdown。

在Code模式中，我們可以在Cell中撰寫Python程式碼；在Markdown模式中，我們則是在Cell中撰寫Markdown語法，形成註解或是說明。

如果對於Markdown語法不了解的話，可以參考此篇文章，或是不管什麼Markdown語法，直接打上你想留下的說明文字就可以囉！將Cell轉成Code區塊：⌘/Ctrl+m+y將Cell轉成Markdown區塊：⌘/Ctrl+m+m有時，我們也需要將整個Cell刪除或是復原，可以透過以下快捷鍵：將Cell刪除：⌘/Ctrl +m+d將Cell復原：⌘/Ctrl +m+z當我們在Cell中寫好Python程式碼後，我們可能想要執行，可以透過兩種方式：執行此Cell：⌘/Ctrl +enter執行此Cell再下向新增一個Cell：Shift +enter想要將目前的焦點移動到別的Cell上，但是卻懶得用滑鼠點擊：聚焦上一個Cell：⌘/Ctrl+k聚焦下一個Cell：⌘/Ctrl+n當程式碼愈來愈多，要找某一個變數變的愈來愈困難，這時就可以透過「側邊工具欄」中的「文字尋找與取代」功能：尋找某一段文字：⌘/Ctrl+h最後也是最重要的，在Colab中編輯時，不忘「手動」儲存一下吧！(Colab基本上會自動儲存新的變更)儲存Colab：⌘/Ctrl+s結語在本篇文章中，我們認識了Colab環境的基本觀念，對於如何使用Colab也有了概念。

當然，我們不需要將上面的資訊通通記在腦袋中，需要使用卻忘記時，就回來看看吧！Colab仍有許多進階的操作，我們將會在其他文章中另外介紹！在下一篇文章中，我們將開始學習Python語法！支持作者喜歡我的文章嗎？別忘了給點支持與讚賞，讓我知道創作的路上有你陪伴。

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