Google Colaboratoryで遊ぶ準備

オイラは大したGPUを持っていないので、これまでDeep Learning手法の実装を自分で試すのに苦労していた。デスクトップPCを新調した今も、新しいGPUを買うまで状況は同じだ。

ということで、無料でGPUリソースも使えるクラウド環境 Google Colaboratory 通称Colabの使い方をちゃんと知っておこうと思う。

Google Colaboratory

動画では「Googleドライブに保存されるJupyter Notebook」と解説されているけど、そもそもJupyter Notebookにもあまり馴染みがないので、そこから理解していかなければ。

書いたnotebook(ipynbファイル)はバージョン管理したいので、手始めにGitHubに保存する方法を調べる↓

GitHub でのノートブックの保存と読み込み

Google ColaboratoryはGitHubと完全に統合できるように設計されており、NotebookをGitHubから読み込んだり、NotebookをGitHubに保存することができます。

公開されているNotebookをGitHubから直接読み込む

Colabは認証などの手順無しで、GitHubで公開されているNotebookを直接読み込むことができます。
例えば、以下のURLにあるNotebookなら：https://github.com/googlecolab/colabtools/blob/master/notebooks/colab-github-demo.ipynb
Colabでのリンクは以下URLになります：https://colab.research.google.com/github/googlecolab/colabtools/blob/master/notebooks/colab-github-demo.ipynb
Chrome拡張機能Open in Colabを使用すれば、このようなリンクをワンクリックで生成できます。

ColabからGitHubのリポジトリをブラウジングする

Colabは、GitHubの任意のユーザー/組織、リポジトリ、ブランチに直接リンクする特別なURLもサポートしています。
例えば：

• http://colab.research.google.com/githubを使用すると、通常のGitHubブラウザが表示され、任意の組織、ユーザー名を検索できます。
• http://colab.research.google.com/github/googlecolab/を使用すると、googlecolab組織のリポジトリブラウザが開きます。googlecolabを任意の組織/ユーザーに置き換えると、その組織/ユーザーのリポジトリが表示されます。
• http://colab.research.google.com/github/googlecolab/colabtools/を使用すると、googlecolab組織内のcolabtoolsリポジトリのメインブランチを閲覧できます。 任意のユーザー/組織、リポジトリに置き換えるとその内容を確認できます。
• http://colab.research.google.com/github/googlecolab/colabtools/blob/masterを使用すると、googlecolab組織内のcolabtoolsリポジトリのマスターブランチを閲覧できます。(blobを忘れないこと！) 任意のリポジトリの任意のブランチを指定することができます。

PrivateのNotebookを読み込む

GitHubのPrivateリポジトリからNotebookを読み込むことも可能ですが、Colabがファイルにアクセスできるようにするために追加の手順が必要です。以下の手順を行います：

1. http://colab.research.google.com/githubに移動します。
2. “Include Private Repos”(Privateリポジトリを含める)チェックボックスをクリックします。
3. ポップアップウィンドウでGithubアカウントにサインインし、ColabにPrivateファイルの読み取りを許可します。
4. これで、PrivateリポジトリとNotebookがGitHubナビゲーションペインから利用できるようになります。

NotebookをGitHubまたはGoogleドライブに保存する

GitHubがホストするNotebookをColabで開くと、Notebookを編集できる新しいビューが開きます。 ソースの上書きを心配することなく、Notebookを実行・変更できます。
Colab上から変更を保存する場合は、[ファイル]メニューを使用して、変更したノートブックをGoogleドライブに保存するか、GitHubに戻すことができます。
[ファイル]→[ドライブにコピーを保存]または[ファイル]→[GitHubにコピーを保存]を選択し、表示されるプロンプトに従います。 Colab NotebookをGitHubに保存するには、コミットをリポジトリにプッシュする権限をColabに付与する必要があります。

Colabバッジから開く

GitHubがホストするNotebookのコピーは誰でもColabで開くことができます。多くの人がGitHubでホストされているNotebookのライブビューに簡単にアクセスできるように、Colabでは以下のようなshields.ioスタイルのバッジを提供しています。



このバッジのmarkdownでの記述は以下の通りです：

[![Open In Colab](https://colab.research.google.com/assets/colab-badge.svg)](https://colab.research.google.com/github/googlecolab/colabtools/blob/master/notebooks/colab-github-demo.ipynb)

対応するHTMLは以下の通り：

このテンプレートのNotebook URLを、リンク先のNotebookに置き換えることを忘れないでください。

Colabを始める前のGoogleドライブの環境設定はこちらの記事を参考にしようか↓
https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1812/10/news145.html

とりあえずPyTorchの簡単なコードを実行してみようね。
https://github.com/omerbsezer/Fast-Pytorch

最近勉強した流れでPGGANを試してみても良いかもね。
https://pytorch.org/hub/facebookresearch_pytorch-gan-zoo_pgan/

無料でColabを使う場合の制限については追々理解していこう。
https://qiita.com/shoji9x9/items/0ff0f6f603df18d631ab
https://qiita.com/tomo_makes/items/b3c60b10f7b25a0a5935

この際、ちゃんとJupyterの使い方習得したいな。