معرفی Google Colab


Google Colab یک ابزار مبتنی بر وب از Google است که به کاربران اجازه می‌دهد کدهای پایتون خود را بدون نیاز به نصب محیط توسعه، در فضای ابری اجرا کنند. Colab به ویژه برای افرادی که در زمینه یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و تحلیل داده کار می‌کنند مناسب است، زیرا منابع محاسباتی قدرتمندی مانند GPU و TPU را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

سیستم عامل مورد استفاده در Google Colab نسخه‌ای از Linux است، به طور خاص توزیعی از Ubuntu که به‌طور پیش‌فرض در سرورهای Google اجرا می‌شود. این محیط، دسترسی به ابزارهای خط فرمان لینوکس را فراهم می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد تا دستورات سیستم‌عامل مانند ls, pwd, cd و حتی نصب کتابخانه‌ها و بسته‌ها از طریق apt-get را اجرا کنند.

مزایای Google Colab

دسترسی رایگان به GPU و TPU که برای پردازش‌های سنگین یادگیری ماشین بسیار مفید است.

ذخیره خودکار و همگام‌سازی با Google Drive که به شما امکان ذخیره دائمی فایل‌ها و پروژه‌هایتان را می‌دهد.

امکان اجرای کد در فضای ابری بدون نیاز به سخت‌افزار خاص و قوی.

چطور وارد Google Colab شویم

برای شروع کار با Google Colab، مراحل زیر را دنبال کنید:

  • به صفحه اصلی Google Colab بروید.
  • با حساب Google خود وارد شوید.
  • می‌توانید یک نوت‌بوک جدید ایجاد کنید یا فایل‌های نوت‌بوک قبلی را از Google Drive یا از دستگاه خود بارگذاری کنید.

چطور دیتاست‌ها را وارد کنیم

برای بارگذاری دیتاست‌ها در Google Colab، چندین روش وجود دارد:

  • از Google Drive: اگر دیتاست شما در Google Drive ذخیره شده است، می‌توانید Google Colab را به Google Drive خود متصل کنید (جزئیات در بخش بعدی آمده است).
  • آپلود مستقیم: از طریق گزینه‌ی Files در نوار کناری Colab می‌توانید فایل‌ها را به صورت دستی آپلود کنید.
  • بارگذاری از URL: با استفاده از کتابخانه‌هایی مثل requests یا gdown می‌توانید فایل‌ها را از یک لینک دانلود کنید. مثال:
!gdown --id file-id-here

کتابخانه‌های پیش‌فرض در Google Colab


Google Colab به‌طور پیش‌فرض شامل بسیاری از کتابخانه‌های محبوب Python مانند numpy، pandas، tensorflow، matplotlib و scikit-learn است. برای مشاهده لیست کامل کتابخانه‌های نصب شده، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

!pip list

چطور کتابخانه‌های جدید را نصب کنیم

برای نصب کتابخانه‌های جدید که به‌طور پیش‌فرض نصب نیستند، از دستور !pip install استفاده کنید. مثال:

!pip install library-name

این دستور، کتابخانه‌ی مورد نظر را به محیط Colab اضافه می‌کند تا بتوانید از آن در نوت‌بوک خود استفاده کنید.

چطور Google Colab را به Google Drive متصل کنیم

برای ذخیره فایل‌ها یا دسترسی به دیتاست‌های ذخیره‌شده در Google Drive، مراحل زیر را دنبال کنید:

دستور زیر را اجرا کنید تا Google Drive به Colab متصل شود:

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

با اجرای کد بالا، یک لینک برای ورود به حساب کاربری Google نمایش داده می‌شود. پس از اعطای دسترسی، Google Drive به مسیر /content/drive متصل خواهد شد.

چطور در Google Colab خروجی بگیریم

برای ذخیره خروجی‌ها از Google Colab، چندین راه وجود دارد:

  • ذخیره مستقیم در Google Drive: فایل‌ها و نتایج خود را در دایرکتوری Google Drive ذخیره کنید تا بعداً بتوانید به آن‌ها دسترسی پیدا کنید.
with open('/content/drive/MyDrive/filename.txt', 'w') as f:
    f.write('Your text here')
  • دانلود مستقیم: با استفاده از کتابخانه files در Google Colab می‌توانید فایل‌ها را مستقیماً دانلود کنید.
from google.colab import files
files.download('filename.txt')