Google Colab là một nền tảng được phát triển bởi Google Research. Sự phát triển của Google Colab giúp xử lý vấn đề lưu trữ hàng vạn nguồn dữ liệu đám mây. Vậy cụ thể Google Colab là gì? Làm sao để sử dụng Google Colab? Cùng tìm hiểu ở bài viết này nhé!

Google Colab là gì?

Google Colab là tên viết tắt của Google Colaboratory, là một sản phẩm của Google Research cho phép lưu trữ dữ liệu đám mây bằng cách thực thi mã Python.

Google Colab cho phép người dùng tạo, chỉnh sửa và chia sẻ các tệp notebook dễ dàng mà không cần cài đặt thêm phần mềm nào. Colab có thể chạy trực tiếp trên trình duyệt, có thể sử dụng tài nguyên máy tính từ cả GPUs và TPUs. Nó cung cấp một môi trường làm việc tích hợp cùng với Google Drive, cho phép xử lý trực tiếp dữ liệu từ notebook.

Mục đích chính của Google Colab chính là hỗ trợ người dùng việc chia sẻ và phát triển các dự án nghiên cứu khoa học. Ngoài ra, Google Colab còn dùng để nghiên cứu khoa học thông qua môi trường lập trình Python một cách dễ dàng.

Các tính năng của Google Colab

Colab được tạo ra bởi nhiều tính năng chính như:

Sử dụng GPU và TPU miễn phí

Colab giúp truy cập miễn phí vào GPU và TPU, đặc biệt là các tác vụ nặng về số học như machine learning và deep learning.

Việc sử dụng card GPU và TPU có sẵn giúp tăng tốc độ xử lý và huấn luyện mô hình so với việc dùng CPU bình thường.

Dùng Jupyter Notebook

Google Colab cho phép người dùng tạo và chạy Jupyter Notebooks trực tuyến mà không cần thiết phải cài đặt thêm môi trường phát triển phức tạp trên thiết bị máy tính cá nhân.

Giao diện của Colab tương tự như Jupyter Notebook truyền thống. Giao diện có các cell cho phép viết mã Python hoặc markdown để tạo nội dung hướng dẫn.

Lưu trữ dữ liệu trên Google Drive và tích hợp dữ liệu đám mây

Bằng việc sử dụng Colab, người dùng có thể truy cập dữ liệu trực tiếp từ Google Drive, tạo điều kiện để giúp làm việc với các tập tin có dung lượng lớn.

Để tích hợp với Google Cloud Platform, Google Colab cho phép sử dụng các dịch vụ khác như BigQuery, Cloud Storage và các API khác trong quá trình làm việc.

Colab giúp cộng tác và chia sẻ dữ liệu

Sau khi tạo một notebook, người dùng có thể chia sẻ notebook này với người khác để cùng làm việc. Colab tạo điều kiện thuận lợi để người dùng học và làm việc nhóm, cùng chia sẻ dữ liệu với nhau.

Google Colab còn có tính năng bình luận, chỉnh sửa để tăng tính tương tác và nâng cao hiệu quả trong công việc nhóm.

Sự khác nhau giữa Google Colab và Jupyter Notebook

Google Colab được phát triển dựa trên nền tảng Jupyter Notebook truyền thống. Tuy nhiên giữa Colab và Jupyter Notebook có một số điểm khác biệt như: 

• Về cài đặt: Colab không yêu cầu cài đặt thêm phần mềm trên máy tính cá nhân. Trong khi đó, Jupyter Notebook cần phải cài đặt thêm phần mềm và sử dụng thêm tài nguyên trên máy tính.
• Về lưu trữ dữ liệu: Colab hoạt động trên nền tảng Google Cloud, nhờ đó bạn có thể kiểm soát lưu trữ dữ liệu tự động của notebook. Jupyter Notebook lại cần thêm thao tác lưu sổ ghi chép.
• Về sao lưu dữ liệu: Google Colab có thể tự động sao lưu, trong khi Jupyter Notebook thì không tự động sao lưu.
• Về tài nguyên: Google Colab cung cấp tài nguyên như CPU, RAM, GPU và TPU trên nền tảng đám mây, có thể giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí. Riêng Jupyter Notebook, bạn phải tự cài đặt cái tài nguyên cần thiết cho dự án của mình.
• Về chia sẻ file: Với Google Colab, bạn có thể dễ dàng chia sẻ file của mình với mọi người một cách dễ dàng và không cần cài đặt thêm. Đối với Jupyter Notebook, người dùng cần phải cài đặt và chạy thêm phần mềm để đọc dự án, gây nên tính khó khăn khi chia sẻ file.

Hướng dẫn sử dụng Google Colab

Để sử dụng Google Colaboratory, bạn thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Tạo thư mục mới trên Google Drive

Vì Colab cần lấy dữ liệu từ Drive, do đó, bạn cần nhấp vào thư mục muốn sử dụng hoặc tạo mới một folder bằng cách chọn New => Folder.

Bước 2: Tạo Notebook mới

Truy cập vào Google Colab theo đường link https://colab.research.google.com/?hl=vi 

Để tạo notebook mới trong Colab, bạn nhấp chuột phải, chọn More => Colaboratory.

Sau khi đã tạo, nếu bạn muốn đổi tên thì nhấp vào tên tệp và nhập tên muốn đổi.

Mở file vừa tạo nên, bạn sẽ nhận được giao diện như sau:

Bước 3: Cài đặt GPU

Google Colab thường mặc định phần cứng là CPU hoặc là GPU.

Để cài đặt GPU, bạn dùng 1 trong 2 cách sau:

• Edit => Notebook Setting => Hardware Accelerator => GPU
• Runtime => Hardware Accelerator => GPU

Sử dụng GPU để có tốc độ xử lý nhanh hơn với các phép tính toán lớn. Bạn nên tối ưu hóa mã để sử dụng hiệu quả tài nguyên GPU có sẵn để tránh lãng phí. 

Bước 4: Running a Cell

Notebook sẽ hiển thị màu xanh lá cây và chữ Connected ở góc trên bên phải để đảm bảo thời gian chạy được kết nối. Bạn có thể thay đổi tùy chọn thời gian chạy khác nhau trong Runtime hoặc nhấn tổ hợp phím Shift + Enter.

• Code cells: Dùng để viết và thực thi mã nguồn Python ở các ô code cells.
• Text cells: Dùng để viết ghi chú, đoạn mô tả code, chèn hình ảnh và các video, định dạng văn bản bằng Markdown.

Bạn có thể linh hoạt chuyển đổi giữa 2 loại ô này bằng phím tắt Ctrl + M + Y để chuyển sang code cells hoặc Ctrl + M + M để chuyển sang text cells.

Các thao tác phổ biến trong Google Colab

Một số thao tác phổ biến trong Google Colab bao gồm:

Thêm hoặc xóa ô

Khi bạn muốn thêm ô mới, di chuyển chuột đến thanh công cụ phía trên cùng của notebook, bạn biểu tượng dấu cộng + là xong. Khi đó, ô mới sẽ được thêm bên dưới ô hiện tại.

Để xóa ô, bạn di chuyển chuột đến biểu tượng dấu ba chấm ở góc bên trái của ô muốn xóa. Nhấp vào dấu ba chấm đó và chọn Delete Cell.

Thực thi lệnh Shell

Để thực thi lệnh Shell, bạn thêm dấu ! vào đầu lệnh. Dấu ! này báo cho Colab biết rằng lệnh mà bạn nhập tiếp theo là lệnh Shell chứ không phải lệnh Python.

Lưu và chia sẻ notebook

Khi bạn muốn chia sẻ notebook, bạn chọn nút Share ở góc trên cùng bên phải màn hình. Sau đó, notebook sẽ hiển thị một pop-up để bạn tùy chọn cách thức chia sẻ là cho người khác xem, bình luận hay chỉnh sửa notebook. Tiếp theo, bạn nhấn vào Get shareable link ”Sao chép đường liên kết” để sao chép đường link notebook và gửi đến người bạn muốn chia sẻ.

Tính năng này tạo ra môi trường làm việc tăng tương tác, phù hợp với các dự án cần sự kết hợp giữa đa người dùng.

▷ Xem thêm: Google Keep là gì? Hướng dẫn cách sử dụng Google Keep hiệu quả

Một số lưu ý khi sử dụng Google Colab

Khi sử dụng Google Colab, bạn nên lưu ý một số điểm sau đây:

Google Drive là nền tảng mà Colab sử dụng để lưu trữ tất cả notebook và dữ liệu. Do đó, bạn cần đảm bảo rằng đã lưu trữ tất cả mã nguồn và dữ liệu quan trọng vào Drive để tránh trường hợp dữ liệu bị mất sau khi kết thúc phiên làm việc.

Google Colab giới hạn thời gian làm việc ở mỗi phiên. Do đó, bạn cần đảm bảo rằng có thể thực thi phép tính trong thời gian cho phép. Nếu không đảm bảo được, bạn cần sử dụng thêm các tài nguyên tính toán hỗ trợ như GPU hoặc TPU để tăng tốc độ xử lý.

Thực hiện các biện pháp bảo mật trong trường hợp dữ liệu mà bạn dùng khá nhạy cảm và chỉ nên chia sẻ dữ liệu với những ai thật sự cần thiết.

Khi sử dụng thêm tài nguyên tính toán GPU hoặc TPU thì cần lưu ý rằng việc sử dụng tài nguyên này quá mức có thể bị trả thêm phí.

Tính ứng dụng của Google Colab

Google Colab là một bước tiến mới của Google nhằm tạo và chia sẻ dữ liệu với nhau. Sau đây là các ứng dụng phổ biến nhất của Google Colaboratory:

Hỗ trợ hoạt động giáo dục

Google Colab có thể cung cấp môi trường lập trình Python trực tiếp mà không cần cài đặt phần mềm. Từ đó, nó giúp học sinh và giáo viên dễ dàng tạo và chia sẻ các tài liệu học tập, tăng tính tương tác trong môi trường giáo dục.

Phát triển AI và ML

Nhờ vào sức mạnh và tốc độ của GPU/ TPU, các nhà khoa học có thể tận dụng để phát triển hơn nữa trí tuệ nhân tạo AI và máy học ML. Việc phát triển này bao gồm tạo ứng dụng dự đoán, xử lý ngôn ngữ, nhận diện hình ảnh và nhiều ứng dụng AI thông minh khác.

Hỗ trợ nghiên cứu và phân tích dữ liệu

Google Colab được sử dụng nhiều trong việc thực hiện phân tích số liệu, các thí nghiệm và xử lý các dữ liệu lớn. Các nhà khoa học đánh giá rằng Colab có thể tích hợp lượng lớn dữ liệu từ Drive và cho phép họ thực hiện các phân tích phức tạp mà không cần tải xuống dữ liệu.

Hỗ trợ cho nền khoa học dữ liệu

Google Colab tương tự như Jupyter Notebook ở môi trường trực tuyến. Nó cho phép người dùng viết và chạy mã Python và cung cấp thêm một số thư viện phổ biến khác như TensorFlow, Keras hoặc scikit-learn.

Sự phát triển của Google Colab là nền tảng cho sự phát triển của khoa học dữ liệu và trí tuệ nhân tạo. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã giải đáp được thắc mắc Google Colab là gì và cách sử dụng Colab đúng đắn nhé!