Tutoriel: Utilisation de notebooks avec Google Colab

Google Colab est un environnement de notebook Jupyter gratuit qui permet d’exécuter du code Python directement dans votre navigateur. C’est un outil puissant pour la collaboration, l’analyse de données, et le machine learning. L’un des grands avantages de Google Colab est qu’il permet d’utiliser des notebooks existants de manière efficace et simple.

Google Colab: Introduction et présentation

L’environnement Google Colab offre plusieurs avantages pour ce type de projet :

1. Accessibilité : Google Colab est accessible depuis n’importe quel navigateur, sans besoin d’installation locale, ni du langage Python ni des bibliothèques nécessaires.
2. Collaboration : Vous pouvez facilement partager des notebooks avec des collègues, collaborer en temps réel et commenter directement dans le notebook. Ce format est facilement partageable.
3. Ressources matérielles : Colab fournit gratuitement des ressources matérielles, notamment des GPU qui sont utiles pour les tâches de machine learning. Néanmoins, cet accès est restreint dans la version gratuite.
4. Intégration avec Google Drive : Les fichiers peuvent être facilement stockés et partagés via Google Drive, facilitant la gestion des données et des résultats.
5. Facilité d’utilisation : Colab supporte Python et les bibliothèques scientifiques associées (NumPy, Pandas, etc.), ce qui le rend très pratique pour des analyses de données.

Google Colab: Utilisation

Import de notebooks

Un notebook est un fichier au format ‘ipynb’ qu’il n’est pas possible d’ouvrir sans un environnement adapté, comme Jupyter Lab en local sur son ordinateur, ou Google Colab en ligne. Pour importer et utiliser des notebooks déjà créés dans Google Colab, vous avez plusieurs options :

1. Depuis Google Drive:

• Cliquez sur File > Open notebook.
• Sélectionnez l’onglet Google Drive.
• Choisissez le notebook que vous souhaitez importer.

2. Depuis Github:

Qu’est ce que Github ?

C’est une plateforme de développement collaboratif qui utilise le système de contrôle de version Git. Elle permet aux développeurs de stocker, gérer et suivre les modifications de leur code source. GitHub est largement utilisé pour le partage de projets open source et la collaboration entre développeurs (et chercheurs) du monde entier. Chaque projet est stocké sous la forme d’un dépôt (ou repo) qui contient tous les dossiers et fichiers nécessaires à son fonctionnement.

Le consortium PictorIA a choisi de rassembler tous ses codes au sein d’un Gitlab Huma-Num: ici.

Quelles différences ? Gitlab est une autre plateforme de développement collaboratif qui offre des fonctionnalités similaires à GitHub, mais avec quelques différences notables. GitLab peut être auto-hébergé, ce qui le rend populaire pour les entreprises souhaitant un contrôle total sur leur infrastructure. Néanmoins, il n’est pas possible d’importer un dépôt et ses fichiers GitLab directement via l’interface Colab contrairement aux dépôts Github.

• Cliquez sur File > Open notebook.
• Sélectionnez l’onglet GitHub.
• Entrez l’URL (https://github.com/nom_utilisateur/nom_depot) ou recherchez le dépôt contenant le notebook que vous souhaitez utiliser (au format ‘.ipynb’)

3. Depuis votre ordinateur, en local :

Vous pouvez avoir téléchargé le notebook via une plateforme Github ou Gitlab et l’importer de cette manière sur Google Colab.

• Cliquez sur File > Upload notebook.
• Sélectionnez le fichier .ipynb depuis votre ordinateur.

Architecture des dossiers accessibles

1. Connexion à son compte Google Drive

Lors du lancement de la première cellule (nous expliquons juste après le fonctionnement des cellules), la connexion à Google Drive vous est proposée. Vous devez donner accès à votre compte en acceptant les options qui vous sont proposées. Si lors du lancement des cellules, aucune connexion ne vous est proposée, l’outil va créer des fichiers disponibles au téléchargement dans l’architecture accessible en cliquant sur la petite icône de dossier dans la barre de gauche.

Lorsque l’accès au Google Drive de votre compte est terminé, le code peut importer et utiliser des fichiers existants, les modifier et créer de nouveaux fichiers sur votre drive. Un chemin permet de représenter l’architecture des dossiers auxquels nous souhaitons avoir accès. Chaque dossier est séparé d’un slash /. L’architecture des dossiers est la même que celle visible lorsque vous accédez à Google Drive via un navigateur :

• /content/drive/My Drive: Contient tous vos fichiers personnels Google Drive.
• /content/drive/Shared drives: Accès aux fichiers des “Shared drives” dont vous êtes membre.

2. Exécution du code dans les Notebooks

• Charger et exécuter les cellules : Les fichiers notebooks permettent de mêler les zones de textes et les zones de code. Ces dernières sont des cellules qu’il est possible d’exécuter pour faire fonctionner les lignes de codes qu’elles contiennent. Chaque cellule de code peut être exécutée en cliquant sur le bouton Play à gauche de la cellule ou en utilisant le raccourci clavier Shift + Enter. Vous pouvez voir trois états d’exécution des cellules sur l’icône de l’onglet de votre notebook : jaune quand la cellule a fini de s’exécuter, gris quand elle est en train de fonctionner et rouge quand une erreur survient. Il convient de lancer une cellule après l’autre dans l’ordre, en attendant que la précédente ait terminé. Vous devez parfois renseignements des options ou accès à des fichiers ou dossiers avant de lancer le code.
• Visualiser les sorties : Les sorties des cellules, y compris les graphiques, tableaux et résultats de calcul, sont affichées directement sous les cellules de code exécutées. Si le code le permet, des fichiers de résultat sont créés sur votre drive connecté.

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

import os

# Lister les fichiers dans un répertoire
os.listdir('/content/drive/My Drive')

# Lire un fichier
with open('/content/drive/My Drive/your_file.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

Ces lignes de code par exemple permettent la connexion à votre compte Google Drive, d’avoir accès à la liste des fichiers contenus dans un dossier, ainsi que d’ouvrir un fichier qui serait contenu sur le drive.

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