nov 19 - 8 min leitura
O Google, maior buscador virtual do mundo, não é apenas um grande exemplo do que a pesquisa em machine learning é capaz de alcançar, mas também é um de seus maiores apoiadores.
Não raro vemos ações de sua parte incentivando a pesquisa e o estudo em tecnologia e a criação e disponibilização de ferramentas e instrumentos de grande valia para a ciência de dados.
Hoje, falaremos de uma de suas maiores contribuições para o setor: o Google Colab.
Descubra o que é o Google Colab, quais as suas capacidades e como ele pode contribuir com o estudo e o trabalho de quem pretende explorar o aprendizado de máquina, mas pode não contar com uma grande força computacional.
O que é o Google Colab?
Google Colab, ou Google Collaboratory, é um serviço de armazenamento em nuvem de notebooks voltados à criação e execução de códigos em Python, diretamente em um navegador, sem a necessidade de nenhum tipo de instalação de software em uma máquina.
Em outras palavras, com o Google Colab você é capaz de ler, desenvolver e rodar códigos e rich texts em documentos interativos que agrupam células de códigos — chamados de notebooks —, compartilhá-los com outros programadores, modificá-los a qualquer momentos e mantê-los salvos de maneira totalmente online.
Todo o poder computacional utilizado para executar o software que você escrever é fornecido pela nuvem de computadores da Google. Dando gratuitamente ao usuário a possibilidade de processar uma quantidade bem grande de dados;
Para quem já é programador há algum tempo e está mais habituado às ferramentas utilizadas na área, o Google Colab é hospedado pelo Jupyter Notebook, um software de código aberto que também disponibiliza um ambiente online para a utilização de notebooks e é quem possibilita o comportamento de código + anotações e markdown do Colab.
A diferença entre utilizar o Jupyter Notebook instalado em sua máquina e utilizar o Google Colab é que, com o Colab, você não irá necessitar realizar configurações no seu próprio computador: basta acessá-lo e começar a programar.
Mas se você está habituado a trabalhar com o Jupyter, saiba que o Colab também permite que seus usuários utilizem notebooks Jupyter em seu ambiente.
Como acessar o Google Colab?
Para acessar o Google Colab são necessárias apenas duas condições:
Um navegador web com acesso à internet;
Caso você ainda não tenha uma conta no Google, basta acessar este link para criar uma e ter acesso a todo o seu universo de ferramentas!
Para acessar o Colab, clique aqui e visualize sua página de boas-vindas e documentação.
Para obter mais informações sobre como utilizar, primeiros passos e panorama geral sobre a ferramenta, colocamos um guia logo abaixo.
Como usar o Google Colab?
O Google Colab foi criado com o objetivo de incentivar a pesquisa e o estudo de tecnologias voltadas à inteligência artificial, aprendizado de máquina e ciência de dados.
Como seu principal público-alvo são estudantes, não é difícil deduzir que seu uso é bastante simples.
1. Criando um Notebook
Para criar um notebook, basta acessar a página inicial do Colab, clicar em Arquivo no menu superior e, então, em Novo notebook, como na imagem abaixo:
Seu primeiro notebook será criado e estará totalmente em branco, pronto para receber sua primeira linha de código, como na imagem abaixo:
Para começar, vá até o canto superior esquerdo da tela, dê um nome ao seu documento e voilà!
2. Escrevendo um código
A primeira célula de código do seu notebook já estará pronta, basta escrevê-la.
No exemplo abaixo, executamos um simples Hello World.
Para rodar o código escrito por você, basta clicar no pequeno ícone de play que estará no início da célula, à sua esquerda.
Para incluir uma nova célula, clique no botão + Código no menu superior. Para incluir um texto, clique em + Texto.
Se você está utilizando o Colab pela primeira vez, talvez estranhe a demora na execução da sua primeira linha de código.
Isso acontece porque o Google está ligando uma máquina exclusivamente para você utilizá-la gratuitamente. Ela será uma entre várias máquinas poderosas. Atualmente essa máquina possui 12.72GB de RAM e um HD de 107.77GB.
Repare que, no canto superior direito, há um ícone expondo a utilização de uma memória RAM e de um disco rígido. Ao passar o cursor em cima deste ícone, você poderá ver as configurações da "máquina" em que está trabalhando, como na imagem abaixo.
É por isso que o Colab é uma ótima opção para estudantes e programadores que não podem contar com grande poder computacional em casa ou no trabalho: ele dá a todos os seus usuários a opção de trabalhar em um bom ambiente de execução totalmente hospedado em nuvem.
3. Salvando seu código
Assim como ao editar um documento no Google Drive, as alterações feitas em seus códigos no Colab são salvas automaticamente a cada modificação.
4. Como abrir um código que você criou anteriormente
Para acessá-las, basta abrir a sua biblioteca de documentos no Drive e buscar pela pasta Colab Notebooks, criada automaticamente.
Dentro dela estarão todos os notebooks salvos na sua conta do Google.
Se você preferir ou precisar baixar seu notebook, basta acessar o botão Arquivo e buscar as opções de fazer o download do documento em .py ou .ipynb.
Repleto de instruções e de layout bastante intuitivo, a ferramenta ainda conta com o guia de Visão Geral do Colab, um documento de primeiros passos que explica detalhadamente cada elemento manipulável em um notebook.
Quais as vantagens em usar o Google Colab?
Creio que até agora não haja dúvidas de que a utilização do Google Colab traz consigo uma imensa lista de vantagens.
Desde sua rápida e extremamente compreensível interface até a potência de seus ambientes de execução, esta ferramenta ainda facilita o compartilhamento de recursos e o trabalho em conjunto com outros programadores praticamente em tempo real.
Abaixo, listaremos e detalharemos melhor alguns dos principais benefícios do Google Colab.
Para começar, o Google Colab não exige absolutamente nenhuma configuração externa para o seu uso.
Não é preciso baixar nenhum arquivo, nenhum ambiente de execução, nenhuma linguagem, nada: tudo o que é necessário para o desenvolvimento dos seus códigos está 100% hospedado pelo Google em sua nuvem e é acessível somente através de um navegador web.
O hardware padrão da máquina criada pelo Colab para um notebook é o CPU, mas é possível acessar gratuitamente um GPU com uma simples configuração interna.
A GPU, para alguns processamentos, é muito mais eficiente que a CPU, principalmente em cálculos avançados de deep learning, entretanto é sempre bom conhecermos estas opções e possibilidades.
Ao abrir o seu notebook, clique em Editar no menu superior e, depois, em Configurações de notebook.
Nas configurações, selecione a opção GPU em Acelerador de hardware e depois em Salvar.
Para obter mais informações sobre as suas opções de aceleradores disponíveis, acesse o FAQ do Collaboratory.
Bibliotecas pré-instaladas
Um dos maiores atrativos do Python é a grande quantidade de bibliotecas e frameworks disponíveis para se trabalhar com essa linguagem, e no Google Colab esta realidade não é diferente.
Para tornar sua utilização ainda mais simples, o Colab já conta com centenas de bibliotecas pré-instaladas, o que reduzir seu tempo de importação e facilita o aproveitamento de seus recursos.
Entre as mais populares bibliotecas disponíveis estão a Numpy, Pandas, Matplotlib, Scikit-learn e a TensorFlow, voltada a machine learning.
Vale dizer, também, que além das bibliotecas pré-instaladas, o Colab também suporta a instalação de pacotes de bibliotecas externas.
Para isso, basta executar o seguinte comando:
!pip install [nome do pacote]
Por funcionar em ambiente 100% online, o compartilhamento de notebooks é o mais simples possível.
Do mesmo modo que compartilhamos um arquivo de texto ou planilha no Google Drive, para compartilhar um notebook com outro profissional, basta clicar em Compartilhar, no canto superior direito da sua tela, e incluir o email de quem deve receber acesso a ele.
Ao compartilhar um notebook, é possível estabelecer o nível de autoridade que a outra pessoa terá sobre o arquivo.
A opção Leitor só dá autorização à visualização passiva do documento; a opção de Comentarista dá acesso à criação de comentários e a opção de Editor, por sua vez, permite que a outra pessoa faça qualquer modificação nas linhas de código.
Com o Colab você também tem a opção de baixar notebooks públicos e privados diretamente do GitHub, a plataforma de fórum e hospedagem de códigos mais utilizada pela comunidade de desenvolvedores em todo o mundo.
Há também a possibilidade de fazer o caminho inverso: enviar os notebooks criados por você diretamente para o GitHub.
Para isso, basta clicar no botão Arquivo e selecionar a opção Salvar uma cópia no GitHub.
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