Pythonの実習では、Google Colaboratoryを使用します
この章では、Google Colaboratoryの簡単な使い方を説明します

Google Colaboratoryとは

Google Colaboratoryとは、GoogleがPythonでの機械学習・深層学習の教育および研究用に提供しているサービスです
インストール作業が不要で、Googleアカウントがあれば、無料で使用することができます
Googleアカウントを持っていない場合は、Googleアカウントを作成しておきましょう

ノートブックの作成

ノートブックとは、Googleが提供するクラウド上の作業ファイルで、Pythonなどのコードを記述したり、実行したり、共有できるドキュメントファイルのことです
Pythonのコードを記述するには、ノートブックを新規に作成する必要があります

新しいノートブックを作成する方法を説明します

１．Google ColaboratoryのURLへアクセスします
以下のURLへアクセスします
https://colab.research.google.com/?hl=ja

Googleにログインしていない場合、以下の画面が表示されるのでログインします

２．「ノートブックを開く」と書かれたウインドウが表示されるので、「ノートブックを新規作成」をクリックします

３．新しいノートブックが作成されます

４．ファイル名を変更します
(1)「ファイル」⇒ 「名前の変更」を選択します
(2) ファイル名を変更します
ここでは、「kadai1.ipynb」という名前で保存します

作成したノートブックは、Googleドライブの「マイドライブ」⇒「Colab Notebooks」フォルダ下に保存されます
「kadai1.ipynb」として保存したファイルが一覧に表示されています

次回、このファイルをクリックすると、ファイルを開くことができます

５．作成したノートブックの保存
ノートブックを保存するには、「ファイル」⇒「保存」をクリックします

コードの入力と実行

１．Pythonのコードをコードセルと呼ばれる領域に記述します
コードセルは、通常、灰色の背景色で表示され、コードセルをクリックすると、セルがアクティブになり、コードの入力が開始できます

２．コードを入力したら、Shift + Enterキーを押す、または、コードセルの左側にある実行ボタンをクリックして、コードを実行します

３．新しいコードセルを追加する場合は、「＋コード」をクリックします

新しいコードセルが挿入されます

ノートブックには、複数のコードセルを追加することができ、コードセル内にコードを入力して実行していきます
コードはセル単位で実行されますが、変数やインポートしたライブラリなどは、ノートブック単位で保持されます

テキストセルの挿入

ノートブックにテキストセルを挿入することで、実際のノートのようにメモや注釈などを残すことができます

１．「＋テキスト」をクリックします

２．新しいテキストセルが挿入されます

テキストセルの編集終了後、以下のようにテキストが追加されます

ファイルを扱う

アップロード

ファイルをアップロードする場合、以下の手順を実行します
※ただし、アップロードしたファイルは最大12時間で自動的にきえてしまいます

１．左のファイルアイコンをクリックします

２．ファイルおよびフォルダの一覧が表示されます

３．ファイルアップロードボタンをクリック、または右クリックでメニューを表示後アップロードを選択し、アップロードするファイルを指定します

※ドラッグアンドドロップでもアップロードすることができます

４．ファイルがアップロードされます

５．ファイル名をクリックするとファイルの中身が表示されます

アップロードしたファイルを読み込むサンプルプログラムは次の通りです

import pandas as pd

# CSVファイルのパスを指定
file_path = 'data.csv'

# CSVファイルを読み込む
df = pd.read_csv(file_path)

# DataFrameの内容を表示
print(df.head(5))

実行結果
   Unnamed: 0     data1     data2     data3
0           0  1.346263  0.291334  0.569427
1           1  0.150525 -0.407456  0.068295
2           2 -0.215326  1.084893 -0.509728
3           3  1.395212  1.303212 -1.417476
4           4  1.641462  0.012267  0.263988

ダウンロード

ファイルをダウンロードする手順を説明します

１．ファイル名の上にマウスを持っていくと、3つのドットが縦に並んだアイコンが表示されます

２．3つのドットが縦に並んだアイコンの上で右クリックしメニューを表示します

３．表示されたメニューの「ダウンロード」をクリックしてファイルをダウンロードします

また、以下のようにソースを記述し実行し、ファイルをダウンロードする方法もあります

from google.colab import files
files.download('data.csv')