Google Colaboratory

はじめての Google Colab

Google Colaboratory(グーグル・コラボラトリー、略称 Google Colab(コラブ))を使えば Web 上で Python が使えます。ただし、Google のアカウントが必要です。無料です(有料版もあります)。Python だけでなく R も使えます。Juliaも使えるようになりました。AIでコードを生成することもできるようになりました。

Google Colaboratory にアクセスしてください。上にオレンジ色の帯のあるポップアップが出れば、一番下の「ノートブックを新規作成」をクリックします。ポップアップが出なかったら、左上の「ファイル」メニューから「ノートブックを新規作成」を選びます。

コードセル( のところ)に何か計算式を入れてみましょう。例えば

2+3

と打ち込んで、Shift + Enter します。答え(上の計算の場合は 5)が現れ、その下に新しいコードセルが出ます。

ブラウザによっては Shift + Enter がうまく効かないことがあるようです。その場合は のボタンをクリックすれば実行されます。ただ、新しいコードセルが出ませんので、「+ コード」ボタンを押してコードセルを追加します。

あとはPythonの初歩を見ながらいろいろ試してください。

ノートブックとして使う

Google Colaboratory は Jupyter Notebook(ジュピター・ノートブック)をベースに作られたもので、コード(プログラム)とテキスト(マークダウン形式の文書)を織り交ぜて、作業内容を記述できます。

セルのほんの少し上、または一番下のセルのすぐ下にマウスを乗せると、細い横線が現れ、中央に

————+ コード——+ テキスト————

という二つのボタンが現れます。これを使って、好きな位置に新しいセルを追加できます。

ここでは一番上のセルの上で + テキスト をクリックして、テキストセルを追加してみましょう。小さいワープロのような枠が現れます。この中に、コード中のコメントだけでは表せない説明を書き込みます。特に、一番上のテキストセルの最初の行は、このノートブックの題名を書きます。その際、次の例のような「マークダウン」(Markdown)と呼ばれる記法を使います:

# 日本の出生率の推移

以下では厚労省のデータをもとに日本の出生率の推移を考察する。

セルの右側にプレビューが現れます。頭に # を付けた行だけ題名用の大きなフォントで表示されます。このような記法がマークダウン記法です。同様に、## を付けた行(節見出し)は、題名よりもやや小さく本文より大きいフォントになります。

頭に # を付けなかった行は、普通の本文です。空の行を挟むと、そこで段落が区切られます。

TeX 形式の数式も使えます。本文中に アインシュタインは $E=mc^2$ と言った。 のように数式を挿入したり、独立した行に

$$ \int_0^\infty f(x)dx $$

のように中央揃えの数式を挿入したりできます。

テキストセルは、ダブルクリックすると、再編集できます。

どのセルも、↑ ↓ ボタンで上下に移動できます。

データの読み込ませ方

Web で提供されているデータなら、URL 指定で読み込めるので簡単です:

import pandas as pd

df = pd.read_csv("https://okumuralab.org/~okumura/python/data/pop2020.csv")

Web で提供されていないファイルを読み込ませるには、まずそのファイルを Google Colaboratory の仮想マシンに転送しなければなりません。左端にあるフォルダーマーク 🗂 をクリックすれば、Google Colaboratory のカレントディレクトリ /content の中身が見えます。sample_data というフォルダーがあり、練習用データがいくつか入っています。この中(sample_data の中ではなく、それと同じレベルの場所)にドラッグ&ドロップでファイルを転送すれば、Python から簡単に読めます:

df = pd.read_csv("filename.csv")

sample_data の中のものは、例えば次のようにして読めます:

df = pd.read_csv("sample_data/california_housing_train.csv")

日本語の文字化けの防ぎ方

Colabには日本語フォントがインストールされていないので、グラフのラベルに日本語を使うと文字化けします。対策としては、matplotlib-fontja というパッケージを使う方法が簡単です(以前使われていた japanize-matplotlib というパッケージは更新されておらず、Python 3.12以降では使えません)。このパッケージは IPAexGothic という日本語フォントをインストールして使えるようにします。

まずパッケージをインストールします。Colabのコードセルでは頭に ! が必要です。

!pip install matplotlib-fontja

次のようにインポートして使います。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib_fontja

plt.plot([-1, 1])
plt.xlabel("横軸")
plt.ylabel("縦軸")
plt.show()

別の方法として、SVGを使うという手があります。この場合は自分のパソコンにインストールされている日本語フォントが使われます。こちらの方が、拡大してもギザギザにならず、きれいです。

import matplotlib.pyplot as plt
from IPython.display import SVG

plt.rcParams["svg.fonttype"] = "none"  # don't outline fonts
plt.plot([-1, 1])
plt.xlabel("横軸")
plt.ylabel("縦軸")
plt.savefig("test.svg")
plt.close()  # don't show png
SVG(filename="test.svg")

Google Colaboratory の中身

Google Colaboratory は一つの仮想マシンの上で実行されています。他人にじゃまされずに一つのマシンを無料で使うことができるので、たいへんありがたいサービスです。

ちなみに、動いている OS や Python のバージョンは次のようにして確かめられます。2026年4月現在、Ubuntu 22.04.5 の Python 3.12.13 のようです。

!cat /etc/os-release
PRETTY_NAME="Ubuntu 22.04.5 LTS"
NAME="Ubuntu"
VERSION_ID="22.04"
VERSION="22.04.5 LTS (Jammy Jellyfish)"
VERSION_CODENAME=jammy
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
UBUNTU_CODENAME=jammy
!df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
overlay         108G   21G   88G  20% /
tmpfs            64M     0   64M   0% /dev
shm             5.8G     0  5.8G   0% /dev/shm
/dev/root       2.0G  1.2G  748M  63% /usr/sbin/docker-init
tmpfs           6.4G   60K  6.4G   1% /var/colab
/dev/sda1       114G   22G   93G  19% /kaggle/input
tmpfs           6.4G     0  6.4G   0% /proc/acpi
tmpfs           6.4G     0  6.4G   0% /proc/scsi
tmpfs           6.4G     0  6.4G   0% /sys/firmware
!free
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        13286948      760620     9410420        2040     3115908    12239600
Swap:              0           0           0
!pwd
/content
import sys

sys.version
'3.12.13 (main, Mar  4 2026, 09:23:07) [GCC 11.4.0]'

GPUがあれば次のコマンドでわかります。

!nvidia-smi

インストールされている Python のパッケージは !pip list でわかります。

!pip list
Package                                  Version
---------------------------------------- ------------------
absl-py                                  1.4.0
accelerate                               1.13.0
access                                   1.1.10.post3
affine                                   2.4.0
aiofiles                                 24.1.0
aiohappyeyeballs                         2.6.1
aiohttp                                  3.13.5
aiosignal                                1.4.0
aiosqlite                                0.22.1
alabaster                                1.0.0
albucore                                 0.0.24
albumentations                           2.0.8
ale-py                                   0.11.2
alembic                                  1.18.4
altair                                   5.5.0
annotated-doc                            0.0.4
annotated-types                          0.7.0
antlr4-python3-runtime                   4.9.3
anyio                                    4.13.0
anywidget                                0.9.21
apsw                                     3.53.0.0
apswutils                                0.1.2
argon2-cffi                              25.1.0
argon2-cffi-bindings                     25.1.0
array_record                             0.8.3
arrow                                    1.4.0
arviz                                    0.22.0
astropy                                  7.2.0
astropy-iers-data                        0.2026.4.6.0.54.57
astunparse                               1.6.3
atpublic                                 5.1
attrs                                    26.1.0
audioread                                3.1.0
Authlib                                  1.6.9
autograd                                 1.8.0
babel                                    2.18.0
backcall                                 0.2.0
beartype                                 0.22.9
beautifulsoup4                           4.13.5
betterproto                              2.0.0b6
bigframes                                2.39.0
bigquery-magics                          0.12.2
bleach                                   6.3.0
blinker                                  1.9.0
blis                                     1.3.3
blobfile                                 3.2.0
blosc2                                   4.1.2
bokeh                                    3.8.2
Bottleneck                               1.4.2
bqplot                                   0.12.45
branca                                   0.8.2
brotli                                   1.2.0
CacheControl                             0.14.4
cachetools                               6.2.6
catalogue                                2.0.10
certifi                                  2026.2.25
cffi                                     2.0.0
chardet                                  5.2.0
charset-normalizer                       3.4.7
clarabel                                 0.11.1
click                                    8.3.2
click-plugins                            1.1.1.2
cligj                                    0.7.2
cloudpathlib                             0.23.0
cloudpickle                              3.1.2
cmake                                    3.31.10
cmdstanpy                                1.3.0
colorcet                                 3.1.0
colorlover                               0.3.0
community                                1.0.0b1
confection                               1.3.3
cons                                     0.4.7
contourpy                                1.3.3
cramjam                                  2.11.0
cryptography                             43.0.3
cufflinks                                0.17.3
curl_cffi                                0.15.0
cvxopt                                   1.3.2
cvxpy                                    1.6.7
cycler                                   0.12.1
cyipopt                                  1.5.0
cymem                                    2.0.13
Cython                                   3.0.12
dask                                     2026.3.0
dataproc-spark-connect                   1.1.0
datasets                                 4.0.0
db-dtypes                                1.5.1
dbus-python                              1.2.18
debugpy                                  1.8.15
decorator                                4.4.2
defusedxml                               0.7.1
deprecation                              2.1.0
diffusers                                0.37.1
dill                                     0.3.8
distro                                   1.9.0
dlib                                     19.24.6
dm-tree                                  0.1.10
docstring_parser                         0.17.0
docutils                                 0.21.2
dopamine_rl                              4.1.2
duckdb                                   1.3.2
earthengine-api                          1.7.21
easydict                                 1.13
editdistance                             0.8.1
eerepr                                   0.1.2
einops                                   0.8.2
en_core_web_sm                           3.8.0
entrypoints                              0.4
esda                                     2.9.0
et_xmlfile                               2.0.0
etils                                    1.14.0
etuples                                  0.3.10
Farama-Notifications                     0.0.4
fastai                                   2.8.7
fastapi                                  0.135.3
fastcore                                 1.12.36
fastdownload                             0.0.7
fastjsonschema                           2.21.2
fastlite                                 0.2.4
fastprogress                             1.1.5
fasttransform                            0.0.2
ffmpy                                    1.0.0
filelock                                 3.25.2
fiona                                    1.10.1
firebase-admin                           6.9.0
Flask                                    3.1.3
flatbuffers                              25.12.19
flax                                     0.11.2
folium                                   0.20.0
fonttools                                4.62.1
fqdn                                     1.5.1
frozendict                               2.4.7
frozenlist                               1.8.0
fsspec                                   2025.3.0
future                                   1.0.0
gast                                     0.7.0
gcsfs                                    2025.3.0
GDAL                                     3.8.4
gdown                                    5.2.1
geemap                                   0.37.2
geocoder                                 1.38.1
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huggingface_hub                          1.10.1
humanize                                 4.15.0
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idna                                     3.11
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importlib_resources                      6.5.2
imutils                                  0.5.4
inequality                               1.1.2
inflect                                  7.5.0
iniconfig                                2.3.0
intel-cmplr-lib-ur                       2025.3.3
intel-openmp                             2025.3.3
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jsonschema-specifications                2025.9.1
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spacy                                    3.8.14
spacy-legacy                             3.0.12
spacy-loggers                            1.0.5
spaghetti                                1.7.6
spanner-graph-notebook                   1.1.8
spglm                                    1.1.0
Sphinx                                   8.2.3
sphinxcontrib-applehelp                  2.0.0
sphinxcontrib-devhelp                    2.0.0
sphinxcontrib-htmlhelp                   2.1.0
sphinxcontrib-jsmath                     1.0.1
sphinxcontrib-qthelp                     2.0.0
sphinxcontrib-serializinghtml            2.0.0
spint                                    1.0.7
splot                                    1.1.7
spopt                                    0.7.0
spreg                                    1.9.0
SQLAlchemy                               2.0.49
sqlalchemy-spanner                       1.17.3
sqlglot                                  25.20.2
sqlparse                                 0.5.5
srsly                                    2.5.3
sse-starlette                            3.3.4
stanio                                   0.5.1
starlette                                0.52.1
statsmodels                              0.14.6
strictyaml                               1.7.3
stringzilla                              4.6.0
stumpy                                   1.13.0
sympy                                    1.14.0
tables                                   3.10.2
tabulate                                 0.9.0
tbb                                      2022.3.1
tcmlib                                   1.4.1
tenacity                                 9.1.4
tensorboard                              2.19.0
tensorboard-data-server                  0.7.2
tensorflow                               2.19.0
tensorflow-datasets                      4.9.9
tensorflow_decision_forests              1.12.0
tensorflow-hub                           0.16.1
tensorflow-metadata                      1.17.3
tensorflow-probability                   0.25.0
tensorflow-text                          2.19.0
tensorstore                              0.1.82
termcolor                                3.3.0
terminado                                0.18.1
text-unidecode                           1.3
textblob                                 0.19.0
tf_keras                                 2.19.0
tf-slim                                  1.1.0
thinc                                    8.3.13
threadpoolctl                            3.6.0
tifffile                                 2026.3.3
tiktoken                                 0.12.0
timm                                     1.0.26
tinycss2                                 1.4.0
tobler                                   0.14.0
tokenizers                               0.22.2
toml                                     0.10.2
tomlkit                                  0.13.3
toolz                                    0.12.1
torch                                    2.10.0+cpu
torchao                                  0.10.0
torchaudio                               2.10.0+cpu
torchcodec                               0.10.0
torchdata                                0.11.0
torchsummary                             1.5.1
torchtune                                0.6.1
torchvision                              0.25.0+cpu
tornado                                  6.5.1
tqdm                                     4.67.3
traitlets                                5.7.1
traittypes                               0.2.3
transformers                             5.0.0
treescope                                0.1.10
tsfresh                                  0.21.1
tweepy                                   4.16.0
typeguard                                4.5.1
typer                                    0.24.1
typer-slim                               0.24.0
types-pytz                               2026.1.1.20260408
types-setuptools                         82.0.0.20260402
typing_extensions                        4.15.0
typing-inspection                        0.4.2
tzdata                                   2026.1
tzlocal                                  5.3.1
uc-micro-py                              2.0.0
umap-learn                               0.5.12
umf                                      1.0.3
uri-template                             1.3.0
uritemplate                              4.2.0
urllib3                                  2.5.0
uuid_utils                               0.14.1
uvicorn                                  0.44.0
uvloop                                   0.22.1
vega-datasets                            0.9.0
wadllib                                  1.3.6
wandb                                    0.25.1
wasabi                                   1.1.3
watchdog                                 6.0.0
watchfiles                               1.1.1
wcwidth                                  0.6.0
weasel                                   1.0.0
webcolors                                25.10.0
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websocket-client                         1.9.0
websockets                               15.0.1
Werkzeug                                 3.1.8
wheel                                    0.46.3
widgetsnbextension                       3.6.10
wordcloud                                1.9.6
wrapt                                    2.1.2
wurlitzer                                3.1.1
xarray                                   2025.12.0
xarray-einstats                          0.10.0
xgboost                                  3.2.0
xlrd                                     2.0.2
xxhash                                   3.6.0
xyzservices                              2026.3.0
yarl                                     1.23.0
ydf                                      0.15.0
yellowbrick                              1.5
yfinance                                 0.2.66
zipp                                     3.23.0
zstandard                                0.25.0
import numpy as np

np.show_config()
Build Dependencies:
  blas:
    detection method: pkgconfig
    found: true
    include directory: /opt/_internal/cpython-3.12.2/lib/python3.12/site-packages/scipy_openblas64/include
    lib directory: /opt/_internal/cpython-3.12.2/lib/python3.12/site-packages/scipy_openblas64/lib
    name: scipy-openblas
    openblas configuration: OpenBLAS 0.3.27  USE64BITINT DYNAMIC_ARCH NO_AFFINITY
      Zen MAX_THREADS=64
    pc file directory: /project/.openblas
    version: 0.3.27
  lapack:
    detection method: pkgconfig
    found: true
    include directory: /opt/_internal/cpython-3.12.2/lib/python3.12/site-packages/scipy_openblas64/include
    lib directory: /opt/_internal/cpython-3.12.2/lib/python3.12/site-packages/scipy_openblas64/lib
    name: scipy-openblas
    openblas configuration: OpenBLAS 0.3.27  USE64BITINT DYNAMIC_ARCH NO_AFFINITY
      Zen MAX_THREADS=64
    pc file directory: /project/.openblas
    version: 0.3.27
Compilers:
  c:
    commands: cc
    linker: ld.bfd
    name: gcc
    version: 10.2.1
  c++:
    commands: c++
    linker: ld.bfd
    name: gcc
    version: 10.2.1
  cython:
    commands: cython
    linker: cython
    name: cython
    version: 3.0.11
Machine Information:
  build:
    cpu: x86_64
    endian: little
    family: x86_64
    system: linux
  host:
    cpu: x86_64
    endian: little
    family: x86_64
    system: linux
Python Information:
  path: /tmp/build-env-8744k94k/bin/python
  version: '3.12'
SIMD Extensions:
  baseline:
  - SSE
  - SSE2
  - SSE3
  found:
  - SSSE3
  - SSE41
  - POPCNT
  - SSE42
  - AVX
  - F16C
  - FMA3
  - AVX2
  not found:
  - AVX512F
  - AVX512CD
  - AVX512_KNL
  - AVX512_KNM
  - AVX512_SKX
  - AVX512_CLX
  - AVX512_CNL
  - AVX512_ICL