Google Colab là gì? Những điều bạn chưa biết về nó

Google Colaboratory (Colab) cung cấp một loạt các tính năng hữu ích để giúp người dùng thực hiện các dự án khoa học dữ liệu và học máy một cách dễ dàng và hiệu quả. Sau đây là một số tính năng tốt nhất của Colab:

• Môi trường tính toán miễn phí: Colab cung cấp một môi trường tính toán miễn phí cho người dùng, với khả năng truy cập vào các máy chủ tính toán của Google để thực hiện các tác vụ tính toán phức tạp.
• Hỗ trợ các thư viện và bộ dữ liệu phổ biến: Colab cung cấp truy cập vào các thư viện và bộ dữ liệu phổ biến trong lĩnh vực khoa học dữ liệu và học máy, bao gồm Pandas, NumPy, Matplotlib, Scikit-learn, TensorFlow, PyTorch, và nhiều hơn nữa.
• Sử dụng Notebook Jupyter: Colab cho phép người dùng sử dụng các notebook Jupyter để viết mã Python và tài liệu liên quan đến khoa học dữ liệu và học máy, với khả năng tương tác và thực thi từng cell code một.
• Hỗ trợ GPU và TPU: Colab cung cấp hỗ trợ GPU và TPU để tăng tốc độ tính toán và thực hiện các tác vụ phức tạp một cách nhanh chóng và hiệu quả.
• Lưu trữ và chia sẻ tài liệu dễ dàng: Colab cho phép người dùng lưu trữ và chia sẻ các tài liệu một cách dễ dàng trên Google Drive, GitHub, và các nền tảng khác.
• Hỗ trợ tương tác và trực quan hóa dữ liệu: Colab cung cấp các tính năng phân tích và trực quan hóa dữ liệu để giúp người dùng hiểu rõ hơn về dữ liệu và kết quả của các tác vụ tính toán.
• Hỗ trợ đa ngôn ngữ: Colab hỗ trợ đa ngôn ngữ, cho phép người dùng sử dụng các ngôn ngữ lập trình khác nhau để thực hiện các tác vụ tính toán.

Cách sử dụng Google Colab

Để sử dụng Google Colaboratory (Colab), bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Truy cập vào trang web Colab tại địa chỉ https://colab.research.google.com/.
2. Đăng nhập bằng tài khoản Google của bạn.
3. Tạo một notebook mới bằng cách nhấp vào nút “New notebook” trên trang chủ Colab.
4. Trong notebook, bạn có thể nhập và thực thi mã Python bằng cách sử dụng các ô mã (code cells) hoặc tạo văn bản, hình ảnh và biểu đồ bằng cách sử dụng các ô văn bản (text cells).
5. Sử dụng các tính năng của Colab như lưu trữ và chia sẻ trên Google Drive, kết nối với GitHub và các tính năng tính toán mạnh mẽ như GPU và TPU.
6. Sau khi hoàn thành, bạn có thể tải notebook của mình xuống dưới dạng file .ipynb hoặc chia sẻ nó với người khác thông qua URL.

Để sử dụng các tính năng mạnh mẽ của Colab như GPU và TPU, bạn cần cấu hình các môi trường tính toán của mình. Để làm điều này, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Trong notebook của bạn, nhấp vào “Runtime” trên thanh công cụ, sau đó chọn “Change runtime type”.
2. Trong cửa sổ cấu hình, chọn loại máy tính và phần cứng mà bạn muốn sử dụng (GPU hoặc TPU).
3. Nhấp vào nút “Save” để lưu cấu hình của bạn.

Khi bạn thực hiện các tính toán phức tạp, đặc biệt là trong các dự án lớn hơn, việc sử dụng các môi trường tính toán mạnh mẽ như GPU và TPU sẽ giúp tăng tốc độ tính toán của bạn và giảm thời gian chờ đợi.

Sự khác biệt giữa Google Colab và Jupyter Notebook

Google Colaboratory (Colab) và Jupyter Notebook đều là các công cụ được sử dụng để phát triển và thực thi mã Python. Tuy nhiên, có một số điểm khác biệt giữa Colab và Jupyter Notebook, bao gồm:

• Cấu hình môi trường tính toán: Trong Colab, bạn có thể cấu hình môi trường tính toán của mình để sử dụng GPU hoặc TPU để tăng tốc độ tính toán. Trong khi đó, Jupyter Notebook chỉ hỗ trợ tính toán trên CPU.
• Phân chia tài nguyên tính toán: Trong Colab, mỗi người dùng được cung cấp một tài nguyên tính toán riêng biệt. Trong khi đó, khi sử dụng Jupyter Notebook trên máy tính cá nhân, tài nguyên tính toán phải được chia sẻ giữa các ứng dụng và tiến trình khác.
• Lưu trữ và chia sẻ: Colab cho phép lưu trữ notebook của bạn trực tiếp trên Google Drive và chia sẻ với người khác thông qua URL. Trong khi đó, Jupyter Notebook chỉ cho phép lưu trữ và chia sẻ notebook trên máy tính cá nhân hoặc trên các dịch vụ lưu trữ khác.
• Tích hợp với các dịch vụ khác: Colab được tích hợp với các dịch vụ của Google như Google Drive, Google Sheets và Google Cloud Platform, cung cấp cho người dùng nhiều tính năng hơn. Trong khi đó, Jupyter Notebook cũng có thể tích hợp với các dịch vụ như GitHub hoặc Dropbox, nhưng tích hợp này còn hạn chế hơn so với Colab.
• Hỗ trợ trực tiếp: Colab cung cấp hỗ trợ trực tuyến cho người dùng thông qua các kênh hỗ trợ như email hoặc trang hỗ trợ trực tuyến. Trong khi đó, Jupyter Notebook chỉ được hỗ trợ qua cộng đồng người dùng và các diễn đàn trực tuyến.

Tóm lại, cả Colab và Jupyter Notebook đều là các công cụ mạnh mẽ cho phát triển và thực thi mã Python, tuy nhiên, Colab có nhiều tính năng hơn và được tích hợp sâu với các dịch vụ của Google. Trong khi đó, Jupyter Notebook được sử dụng rộng rãi hơn và có sự hỗ trợ từ cộng đồng người dùng lớn.

Thực hiện các tác vụ thông thường trên Google Colab

Tạo Notebook

• Truy cập cổng Google Colab và xem “Chào mừng bạn đến với Colab!”
• Trên menu trên cùng, bấm vào Tập tin.
• Từ menu ngữ cảnh Tệp, chọn Sổ ghi chép mới.
• Sổ tay Python mới của bạn đã sẵn sàng. Bạn có thể đổi tên tệp sổ ghi chép.

Tải lên và tải xuống tệp

Bạn có thể tải mã Python cục bộ lên Colab bằng cách làm theo các bước sau:

• Trên menu trên cùng, nhấp vào Tệp.
• Một menu ngữ cảnh sẽ mở ra với nhiều tùy chọn.
• Tìm Tải lên sổ ghi chép và nhấp vào nó.
• Bây giờ, bạn sẽ thấy một bảng điều khiển được phủ với các tùy chọn như Ví dụ, Google Drive, GitHub và Tải lên.
• Click vào tab bất kỳ và chọn nội dung code muốn upload.

Việc tải xuống dự án đang thực hiện hoặc đã hoàn thành của bạn cũng cực kỳ dễ dàng. Dưới đây là các bước:

• Nhấp vào menu Tệp nằm trên thanh menu trên cùng.
• Di con trỏ qua Tải xuống.
• Một menu ngữ cảnh sẽ mở ra với hai tùy chọn định dạng tệp tải xuống: .ipynb và .py.
• Bạn có thể chọn một định dạng ưa thích và tải xuống tệp.

Truy cập GitHub

Truy cập GitHub thật dễ dàng trong Colab. Dưới đây là những gì bạn có thể làm:

• Nhấp vào Tệp trên thanh menu trên cùng.
• Chọn Tải sổ ghi chép lên từ menu ngữ cảnh.
• Một bảng điều khiển có tab GitHub sẽ mở ra.
• Ngoài ra, bạn có thể nhấn Ctrl+O để truy cập cùng một bảng điều khiển.
• Các tùy chọn tìm kiếm GitHub là URL GitHub, tên người dùng và tên tổ chức.

Truy cập tệp cục bộ

• Nhấn Ctrl+O trên sổ tay Colab mới của bạn.
• Chọn tab Tải lên trên bảng điều khiển xuất hiện.
• Nhấp vào Chọn tệp để tìm tệp cục bộ mà bạn muốn mở trên Colab.

Truy cập Google Drive

• Nhấp vào Tệp trên menu phía trên.
• Bạn có thể chọn Mở sổ ghi chép hoặc Tải sổ ghi chép lên.
• Một bảng điều khiển sẽ xuất hiện với một tab dành cho Google Drive.
• Nhấp vào đó để truy cập tệp từ Google Drive.

Nếu bạn muốn gắn Google Drive vào phiên bản Colab của mình, hãy làm theo các bước sau:

• Bấm vào Tập tin nằm trên ngăn điều hướng bên trái.
• Chọn lệnh Mount Drive.
• Trên thông báo hiện ra, chọn Kết nối với Google Drive.
• Google sẽ yêu cầu bạn chọn một tài khoản để ủy quyền.

Lưu vào và nhập từ Google Trang tính

Bạn có thể dễ dàng lưu dữ liệu sổ ghi chép của mình vào tệp Google Trang tính để xử lý thêm. Để làm như vậy, hãy thử các bước sau:

• Nhấp vào nút Đoạn mã ở góc dưới cùng bên trái.
• Một ngăn điều hướng sẽ mở ra ở phía bên phải.
• Nhập Trang tính vào bộ lọc và bạn sẽ tìm thấy Lưu dữ liệu và Nhập đoạn mã dữ liệu.
• Nhấp đúp chuột vào tiêu đề để đưa mã vào sổ ghi chép.

Truy cập AWS S3

Bạn có thể truy cập tệp và nội dung mã hóa từ các nền tảng lưu trữ đám mây như AWS S3 và Azure Blob bằng cách sử dụng bộ chứa lưu trữ đám mây.

Để thực hiện việc này, bạn phải cài đặt ByteHub, có chức năng tải và lưu dữ liệu vào bộ nhớ đám mây. Bạn có thể chạy đoạn mã sau:

Truy cập Bộ dữ liệu Kaggle

• Truy cập tài khoản Kaggle và nhấp vào Mã thông báo API hết hạn từ phần API để xóa mã thông báo cũ.
• Tạo Mã thông báo API mới để lấy kaggle.json trên máy tính cục bộ.
• Bây giờ hãy sử dụng đoạn mã sau để cài đặt Kaggle:

Bây giờ, hãy tải tệp Kaggle.json lên cơ sở mã Python theo quy trình viết mã tiêu chuẩn.

Tổng kết