こんにちは、三谷です。
今回は、誰でも簡単にしかも無料でpythonの学習を始めることができる“Google Colaboratory”というサービスを紹介します。
Pythonのプログラミングは難しい？
「流行りのディープラーニングや、機械学習などのAIを開発してみたい！」
「AIの開発にはPythonだ！」
というのはかなり広まってきましたが、プログラミング言語というとまだまだハードルが高い方もいらっしゃいます。
初心者の方は、プログラミングを始める前の環境構築の段階で挫折してしまう方も多くいます。
Google Colaboratoryは、簡単に環境構築もできますので、初心者でも安心して使用可能です。
簡単だと言われても、始めるにあたって心配な方もいることでしょう。
そんな心配を抱えている方のために、Google Colaboratoryを使った簡単なpythonの学習方法をレクチャーします。
この記事を最後まで読めば、パソコンやプログラミングの初心者でも環境構築ができて、簡単にpythonの学習を始められるようになります。
Google Colaboratoryとは？
まず、Google Colaboratoryとは何なのでしょうか？
Google Colaboratory のサイトから引用してみました。
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。
Colaboratory を使用すると、コードの記述と実行、解析の保存や共有、強力なコンピューティング リソースへのアクセスなどをブラウザからすべて無料で行えます。
と書かれています。
これは簡単に言えばGoogle Colaboratoryとは、無料で機械学習やディープラーニングをするために必要な環境や、計算を高速にするGPUを利用できるサービスと言うことです。
通常、これだけの機械学習環境を整えるためには、数十万円がかかってしまいます。
Google Colaboratoryは、pythonの学習が無料でできるとても有益なサービスなのです。
プログラミングの最初の壁「環境構築」とは？
新しいプログラミング言語を始めるとき、まずはプログラミングをするための環境構築が必要です。
初めてプログラミングを学習する方が最初につまずくのが、実はこの「環境構築」です。
環境構築とは、プログラムをするときに必要な言語のインストールや、付随するライブラリ・フレームワークのインストールをすることです。
そして統合開発環境と呼ばれる”開発をしやすくするソフトウェア”など、プログラミングに必要な環境をご自身のパソコンに入れることです。
つまり、プログラミングを始める前段階の作業です。
ソフトのインストール？簡単じゃないの？と思われた方もいらっしゃるかもしれませんが、プログラミングの場合はそうではありません。
玄人でさえ手順通りにやっても、すんなりうまくいく場合とそうでない場合があります。
これはプログラミングの特性上、パソコンに既に入っているソフトウェア、ドライバー、レジストリ情報など、様々な要因で動作する・しないや、インストールが成功する・失敗する等が起こります。
初心者の方はこういったエラーで動作が止まってしまうと、落ち込んでしまい途中でプログラミング学習をあきらめてしまうことも多くあります。
試しに、「python はまった」と検索してみてください。インストールに失敗していたり、ライブラリがインストールできなかったという記事がたくさん出てきます。
せっかくプログラミングを学ぼうと思っても、プログラミングを動かせる前に環境構築だけで時間がかかっていたら元も子もないですよね。
ですがGoogle Colaboratoryを使った方法なら、プログラミング環境も簡単に作れてしまうんです。
Google ColaboratoryでAIの構築ができるセミナー
Google Colaboratoryを使ってPythonでAIをプログラミングする方法について学びたいと思っている方は、AIエンジニア向けセミナーを受講するとPythonの基礎からGoogle Colaboratoryと使ったAIの構築方法が理解できるのでおすすめです。
AIエンジニア向けセミナーの概要
AIエンジニア向けセミナー（3ヵ月育成ロングコース）は、AIプログラミングを3ヶ月で習得できる、AIエンジニア育成セミナーです。
いつでもどこでも学習できるパソコン、スマホ、タブレット対応のＥラーニング学習の為、自分の都合の良いペースで取り組めます。学習期間の目安は3ヶ月、全12回の講座を動画で視聴しながら自分のペースでしっかり学習できます.
内容は、実務で使えるAIの実装技術と活用術を習得できるおすすめのセミナーです！
もちろん非エンジニアの方でも、ゼロからプログラムの実装方法を学ぶことができます。
AIエンジニア向けセミナーの詳細はこちら
Google ColaboratoryでChainerのセットアップをしてみよう
それでは実際に、Google ColaboratoryでのChainerのセットアップの仕方を紹介していきます！
Chainer(チェイナー)とは、プログラム上の計算や機械学習を行うために必要なソフトです。
セットアップすることによって、複雑なニューラルネットワークも自動で計算と学習をしてくれます。
まずは、こちらのサイトにアクセスし、Googleアカウントでログインします。
ログイン後、「ファイル」から「Python 3の新しいノートブック」を選択します。
以上です！
Google Colaboratoryではたったこれだけの作業で、Pythonが動作する環境を手に入れることができてしまいます。
更に機械学習でよく使われるライブラリのNumpy、Scikit-learn、Scipy、Chainer、TensorFlow…などもインストール済みの仮想環境で手に入ります！
Chainerならいちいち複数のライブラリをインストールする手間がかかりません。
また、Chainerについては下記記事でも紹介しているので、Chainerについて気になった方は下記記事も参考にしてみてください。
Google Colaboratoryでプログラミングをしてみよう
試しにGoogle Colaboratoryでプログラムコードを一つ試してみましょう。
下記画像で青く囲っているところはファイルのタイトルとなります。
ファイルの名前は何でもいいのですが、ここでは仮に「variable.ipynb」と名前をつけます。
自身のパソコン内で検索しやすい名前にしておきましょう。
Pythonは「x」や「y」などのアルファベットを使って変数を定義することができます。
今回は以下のソースコードを記述します。
a=12print(a)
printは、( )に入った変数を表示するための関数です。
[セルを実行]ボタンで、先ほど書いたソースコードを実行します。
そうすると画面下に実行結果が表示されます。
今回は変数「a」をプリントしたので「12」と表示されます。
このように、Pythonのコードが動作するのがわかりましたね。
ここでは詳しく解説できませんが、この他にも
- 表計算からグラフの作成
- ソースコードで「plt」などを使ったイメージの描写
- データの整理や管理
- 分析
など様々なことが簡単にできるサービスとなっています。
Google Colaboratoryのセッティングから、簡単なソースコードの分かりやすい動画は下記を参考にしてください。
Google Colaboratoryを使う上での注意事項
Google Colaboratoryは教育・研究を目的としたツールのため、以下の制限があります。
ここからは、Google Colaboratoryを使い方の注意点を解説していきます。
Google Colaboratory注意事項①90分の制限
Google Colaboratoryでの作業が90分間止まると一時的にスタンバイ状態になり、再度使用する際には再接続の処理が必要となります。
長時間の演算をする際には、定期的にブラウザをリフレッシュするなどの処理が必要となります。
Google Colaboratory注意事項②12時間の制限
Google Colaboratoryを開いて12時間をすぎると、一度構築した環境がすべてリセットされます。
ただし、保存したデータに関してはGoogle ドライブに保存されますので、定期的に保存していればコードが失われることはありません。
Google ColaboratoryでGPU処理をする方法
Google Colaboratoryでは、GPUによる演算も簡単にできます。
画像の通りに「ランタイム」＞「ランタイムのタイプを変更」をクリックして、
アクセレーターをGPUに変更し保存します。
学習時にGPU処理を使用する際は、プログラムの変更も必要になる場合があります。
しかし、これだけの簡単な操作で最新のGPUによる並列計算が実行できるのは魅力的ですよね！
Google Colaboratoryについてまとめ
今回はGoogle Colaboratoryというクラウドで利用できるサイトをご紹介しましたがいかがでしたでしょうか。
実務でも活用できるプログラミング言語のPythonを学習したいと考えている方は、Google Colaboratoryを体験してみましょう。
Google ColaboratoryはPythonの演習が無料で行える優れ物です。
とにかく実行に移すことが、Python上級者への入り口です。
コツコツとした努力から、プログラミングだけではなくBI(ビジネスインテリジェンス)・BA(ビジネスアナリティクス)まで幅広いスキルも得られます。
Pythonのスキルアップのためにも、初心者の方々はGoogle Colaboratoryから始めてみましょう。
AI初心者におすすめのセミナー
自分でAIのことを学ぼうにも「AIの作り方が全く分からない！AIの仕組みやプログラミングの基礎も知らないからどこから手をつけたらいいかわからない！」なんて時もあると思います。
独学があまり好きじゃない、上手くいかないと言う人は手っ取り早くAIの講座を受けてしまうのもおすすめです！
AIは一見初心者向けの講座なんてなさそうですが、全くAIが分からない人でも受けれる講座があるんです！
私のイチオシのAI講座は
- AIプログラミングの講座を受けたい場合 → AIエンジニア向けセミナー
- ノーコードでAIを作る講座を受けたい場合 → AIビジネス活用セミナー
- AIの資格対策講座を受けたい場合 → E資格対策短期集中講座
こちらの3つが主におすすめのAI講座になっています！
まず先述したように、AIエンジニア向けセミナーはAIプログラミングを3ヶ月で習得できる、AIエンジニア育成セミナーです。
いつでもどこでも学習できるパソコン・スマホ・タブレット対応のEラーニング学習となっており、学習期間の目安は3ヶ月、全12回の講座を動画で視聴しながら自分のペースでしっかり学習できます。
プログラミング手法、基礎AIの実装から応用AIの実装までを学び、ライブラリの使い方も学べるのでAIモデルが使えるようになります。
最終的には、高度なデータ処理を学ぶことでAIプログラミングマスターを目指すカリキュラムです。
次に、AIビジネスセミナーは、AIの仕組みや作り方、ビジネスでAIを活用する方法を1日で学ぶことができるセミナーです。
1日のセミナーを通して自由にAIプロジェクトを進められるようになるため、AIプロジェクトのマネージャーなどにおすすめのセミナーです！
さらにJDLA認定のE資格対策講座を受けたい場合、AI研究所が開催しているE資格対策短期集中講座は、最短でE資格の合格を目指すセミナーです。
E資格試験の受験資格を得るためには、日本ディープラーニング協会（JDLA）が認定したプログラムの受講修了が必須となります。
日本ディープラーニング協会にて規定されている出題範囲をすべてカバーしているセミナーなので、常に最新のE資格に完全対応しており、試験対策を中心にE資格に合格するためのポイントを絞って学習できます。
本講座を修了することで、E資格の受験資格を短期間で確実に取得することができます。
どのAIセミナーも初心者向けで、AIが全く分からなくても受けられる講座なのでとても安心です。
しかも最後には資格が取れるほどの経験までさせてくれるので、初心者から成りあがるにはセミナーが一番手っ取り早いです。
この機会にセミナーを受講してみてはいかがでしょうか。
