Google Colaboratoryは環境構築不要でPythonが実行できるため、とても便利です。
基本的なライブラリやフレームワークはインストール済みで、すぐに使うことができます。
しかし、用意されていないライブラリは自分でインストールする必要があります。
この記事では、Google Colaboratoryに用意されていないライブラリ（外部モジュール、フレームワーク）をpipでインストールする方法について詳しく解説します。
なお、Google Colaboratoryの使い方を理解している前提で説明しています。
使い方などの基本的な説明はこちらの記事で確認してください。
【環境構築不要！Pythonを1分で始める】「Google Colaboratory」の基本と注意点
Pythonのプログラミングをやってみたい。
でも、インストールとか設定とか大変なんでしょ？
という方には「Googl...
Contents
「Google Colaboratory」にインストール済みのライブラリ
そもそも、何が入っているのか？
何を自分でインストールしなければならないのか？
について確認しましょう。
インストール済みのライブラリは、ローカル環境だと
pip listで確認できますね。
Colab上でpipコマンドを利用する際は「!」を付ける必要があるので、
!pip listで確認できます。
実行すると、以下のように表示されます。
（2023年9月9日現在）
Package Version
-------------------------------- ---------------------
absl-py 1.4.0
aiohttp 3.8.5
aiosignal 1.3.1
alabaster 0.7.13
albumentations 1.3.1
altair 4.2.2
anyio 3.7.1
appdirs 1.4.4
argon2-cffi 23.1.0
argon2-cffi-bindings 21.2.0
array-record 0.4.1
arviz 0.15.1
astropy 5.3.2
astunparse 1.6.3
async-timeout 4.0.3
attrs 23.1.0
audioread 3.0.0
autograd 1.6.2
Babel 2.12.1
backcall 0.2.0
beautifulsoup4 4.11.2
bleach 6.0.0
blinker 1.4
blis 0.7.10
blosc2 2.0.0
bokeh 3.2.2
bqplot 0.12.40
branca 0.6.0
build 1.0.3
CacheControl 0.13.1
cachetools 5.3.1
catalogue 2.0.9
certifi 2023.7.22
cffi 1.15.1
chardet 5.2.0
charset-normalizer 3.2.0
chex 0.1.7
click 8.1.7
click-plugins 1.1.1
cligj 0.7.2
cloudpickle 2.2.1
cmake 3.27.4.1
cmdstanpy 1.1.0
colorcet 3.0.1
colorlover 0.3.0
colour 0.1.5
community 1.0.0b1
confection 0.1.2
cons 0.4.6
contextlib2 21.6.0
contourpy 1.1.0
convertdate 2.4.0
cryptography 41.0.3
cufflinks 0.17.3
cvxopt 1.3.2
cvxpy 1.3.2
cycler 0.11.0
cymem 2.0.7
Cython 0.29.36
dask 2023.8.1
datascience 0.17.6
db-dtypes 1.1.1
dbus-python 1.2.18
debugpy 1.6.6
decorator 4.4.2
defusedxml 0.7.1
distributed 2023.8.1
distro 1.7.0
dlib 19.24.2
dm-tree 0.1.8
docutils 0.18.1
dopamine-rl 4.0.6
duckdb 0.8.1
earthengine-api 0.1.367
easydict 1.10
ecos 2.0.12
editdistance 0.6.2
eerepr 0.0.4
en-core-web-sm 3.6.0
entrypoints 0.4
ephem 4.1.4
et-xmlfile 1.1.0
etils 1.4.1
etuples 0.3.9
exceptiongroup 1.1.3
fastai 2.7.12
fastcore 1.5.29
fastdownload 0.0.7
fastjsonschema 2.18.0
fastprogress 1.0.3
fastrlock 0.8.2
filelock 3.12.2
Fiona 1.9.4.post1
firebase-admin 5.3.0
Flask 2.2.5
flatbuffers 23.5.26
flax 0.7.2
folium 0.14.0
fonttools 4.42.1
frozendict 2.3.8
frozenlist 1.4.0
fsspec 2023.6.0
future 0.18.3
gast 0.4.0
gcsfs 2023.6.0
GDAL 3.4.3
gdown 4.6.6
geemap 0.26.0
gensim 4.3.2
geocoder 1.38.1
geographiclib 2.0
geopandas 0.13.2
geopy 2.3.0
gin-config 0.5.0
glob2 0.7
google 2.0.3
google-api-core 2.11.1
google-api-python-client 2.84.0
google-auth 2.17.3
google-auth-httplib2 0.1.0
google-auth-oauthlib 1.0.0
google-cloud-bigquery 3.10.0
google-cloud-bigquery-connection 1.12.1
google-cloud-bigquery-storage 2.22.0
google-cloud-core 2.3.3
google-cloud-datastore 2.15.2
google-cloud-firestore 2.11.1
google-cloud-functions 1.13.2
google-cloud-language 2.9.1
google-cloud-storage 2.8.0
google-cloud-translate 3.11.3
google-colab 1.0.0
google-crc32c 1.5.0
google-pasta 0.2.0
google-resumable-media 2.5.0
googleapis-common-protos 1.60.0
googledrivedownloader 0.4
graphviz 0.20.1
greenlet 2.0.2
grpc-google-iam-v1 0.12.6
grpcio 1.57.0
grpcio-status 1.48.2
gspread 3.4.2
gspread-dataframe 3.3.1
gym 0.25.2
gym-notices 0.0.8
h5netcdf 1.2.0
h5py 3.9.0
holidays 0.32
holoviews 1.17.1
html5lib 1.1
httpimport 1.3.1
httplib2 0.22.0
humanize 4.7.0
hyperopt 0.2.7
idna 3.4
imageio 2.31.3
imageio-ffmpeg 0.4.8
imagesize 1.4.1
imbalanced-learn 0.10.1
imgaug 0.4.0
importlib-metadata 6.8.0
importlib-resources 6.0.1
imutils 0.5.4
inflect 7.0.0
iniconfig 2.0.0
intel-openmp 2023.2.0
ipyevents 2.0.2
ipyfilechooser 0.6.0
ipykernel 5.5.6
ipyleaflet 0.17.3
ipython 7.34.0
ipython-genutils 0.2.0
ipython-sql 0.5.0
ipytree 0.2.2
ipywidgets 7.7.1
itsdangerous 2.1.2
jax 0.4.14
jaxlib 0.4.14+cuda11.cudnn86
jeepney 0.7.1
jieba 0.42.1
Jinja2 3.1.2
joblib 1.3.2
jsonpickle 3.0.2
jsonschema 4.19.0
jsonschema-specifications 2023.7.1
jupyter-client 6.1.12
jupyter-console 6.1.0
jupyter_core 5.3.1
jupyter-server 1.24.0
jupyterlab-pygments 0.2.2
jupyterlab-widgets 3.0.8
kaggle 1.5.16
keras 2.13.1
keyring 23.5.0
kiwisolver 1.4.5
langcodes 3.3.0
launchpadlib 1.10.16
lazr.restfulclient 0.14.4
lazr.uri 1.0.6
lazy_loader 0.3
libclang 16.0.6
librosa 0.10.1
lightgbm 4.0.0
linkify-it-py 2.0.2
lit 16.0.6
llvmlite 0.39.1
locket 1.0.0
logical-unification 0.4.6
LunarCalendar 0.0.9
lxml 4.9.3
Markdown 3.4.4
markdown-it-py 3.0.0
MarkupSafe 2.1.3
matplotlib 3.7.1
matplotlib-inline 0.1.6
matplotlib-venn 0.11.9
mdit-py-plugins 0.4.0
mdurl 0.1.2
miniKanren 1.0.3
missingno 0.5.2
mistune 0.8.4
mizani 0.9.3
mkl 2023.2.0
ml-dtypes 0.2.0
mlxtend 0.22.0
more-itertools 10.1.0
moviepy 1.0.3
mpmath 1.3.0
msgpack 1.0.5
multidict 6.0.4
multipledispatch 1.0.0
multitasking 0.0.11
murmurhash 1.0.9
music21 9.1.0
natsort 8.4.0
nbclassic 1.0.0
nbclient 0.8.0
nbconvert 6.5.4
nbformat 5.9.2
nest-asyncio 1.5.7
networkx 3.1
nibabel 4.0.2
nltk 3.8.1
notebook 6.5.5
notebook_shim 0.2.3
numba 0.56.4
numexpr 2.8.5
numpy 1.23.5
oauth2client 4.1.3
oauthlib 3.2.2
opencv-contrib-python 4.8.0.76
opencv-python 4.8.0.76
opencv-python-headless 4.8.0.76
openpyxl 3.1.2
opt-einsum 3.3.0
optax 0.1.7
orbax-checkpoint 0.3.5
osqp 0.6.2.post8
packaging 23.1
pandas 1.5.3
pandas-datareader 0.10.0
pandas-gbq 0.17.9
pandocfilters 1.5.0
panel 1.2.2
param 1.13.0
parso 0.8.3
partd 1.4.0
pathlib 1.0.1
pathy 0.10.2
patsy 0.5.3
pexpect 4.8.0
pickleshare 0.7.5
Pillow 9.4.0
pip 23.1.2
pip-tools 6.13.0
platformdirs 3.10.0
plotly 5.15.0
plotnine 0.12.3
pluggy 1.3.0
polars 0.17.3
pooch 1.7.0
portpicker 1.5.2
prefetch-generator 1.0.3
preshed 3.0.8
prettytable 3.8.0
proglog 0.1.10
progressbar2 4.2.0
prometheus-client 0.17.1
promise 2.3
prompt-toolkit 3.0.39
prophet 1.1.4
proto-plus 1.22.3
protobuf 3.20.3
psutil 5.9.5
psycopg2 2.9.7
ptyprocess 0.7.0
py-cpuinfo 9.0.0
py4j 0.10.9.7
pyarrow 9.0.0
pyasn1 0.5.0
pyasn1-modules 0.3.0
pycocotools 2.0.7
pycparser 2.21
pyct 0.5.0
pydantic 1.10.12
pydata-google-auth 1.8.2
pydot 1.4.2
pydot-ng 2.0.0
pydotplus 2.0.2
PyDrive 1.3.1
PyDrive2 1.6.3
pyerfa 2.0.0.3
pygame 2.5.1
Pygments 2.16.1
PyGObject 3.42.1
PyJWT 2.3.0
pymc 5.7.2
PyMeeus 0.5.12
pymystem3 0.2.0
PyOpenGL 3.1.7
pyOpenSSL 23.2.0
pyparsing 3.1.1
pyperclip 1.8.2
pyproj 3.6.0
pyproject_hooks 1.0.0
pyshp 2.3.1
PySocks 1.7.1
pytensor 2.14.2
pytest 7.4.1
python-apt 0.0.0
python-box 7.1.1
python-dateutil 2.8.2
python-louvain 0.16
python-slugify 8.0.1
python-utils 3.7.0
pytz 2023.3.post1
pyviz_comms 3.0.0
PyWavelets 1.4.1
PyYAML 6.0.1
pyzmq 23.2.1
qdldl 0.1.7.post0
qudida 0.0.4
ratelim 0.1.6
referencing 0.30.2
regex 2023.6.3
requests 2.31.0
requests-oauthlib 1.3.1
requirements-parser 0.5.0
rich 13.5.2
rpds-py 0.10.2
rpy2 3.4.2
rsa 4.9
scikit-image 0.19.3
scikit-learn 1.2.2
scipy 1.10.1
scooby 0.7.2
scs 3.2.3
seaborn 0.12.2
SecretStorage 3.3.1
Send2Trash 1.8.2
setuptools 67.7.2
shapely 2.0.1
six 1.16.0
sklearn-pandas 2.2.0
smart-open 6.3.0
sniffio 1.3.0
snowballstemmer 2.2.0
sortedcontainers 2.4.0
soundfile 0.12.1
soupsieve 2.5
soxr 0.3.6
spacy 3.6.1
spacy-legacy 3.0.12
spacy-loggers 1.0.4
Sphinx 5.0.2
sphinxcontrib-applehelp 1.0.7
sphinxcontrib-devhelp 1.0.5
sphinxcontrib-htmlhelp 2.0.4
sphinxcontrib-jsmath 1.0.1
sphinxcontrib-qthelp 1.0.6
sphinxcontrib-serializinghtml 1.1.9
SQLAlchemy 2.0.20
sqlparse 0.4.4
srsly 2.4.7
statsmodels 0.14.0
sympy 1.12
tables 3.8.0
tabulate 0.9.0
tbb 2021.10.0
tblib 2.0.0
tenacity 8.2.3
tensorboard 2.13.0
tensorboard-data-server 0.7.1
tensorflow 2.13.0
tensorflow-datasets 4.9.2
tensorflow-estimator 2.13.0
tensorflow-gcs-config 2.13.0
tensorflow-hub 0.14.0
tensorflow-io-gcs-filesystem 0.33.0
tensorflow-metadata 1.14.0
tensorflow-probability 0.20.1
tensorstore 0.1.41
termcolor 2.3.0
terminado 0.17.1
text-unidecode 1.3
textblob 0.17.1
tf-slim 1.1.0
thinc 8.1.12
threadpoolctl 3.2.0
tifffile 2023.8.30
tinycss2 1.2.1
toml 0.10.2
tomli 2.0.1
toolz 0.12.0
torch 2.0.1+cu118
torchaudio 2.0.2+cu118
torchdata 0.6.1
torchsummary 1.5.1
torchtext 0.15.2
torchvision 0.15.2+cu118
tornado 6.3.2
tqdm 4.66.1
traitlets 5.7.1
traittypes 0.2.1
triton 2.0.0
tweepy 4.13.0
typer 0.9.0
types-setuptools 68.2.0.0
typing_extensions 4.5.0
tzlocal 5.0.1
uc-micro-py 1.0.2
uritemplate 4.1.1
urllib3 2.0.4
vega-datasets 0.9.0
wadllib 1.3.6
wasabi 1.1.2
wcwidth 0.2.6
webcolors 1.13
webencodings 0.5.1
websocket-client 1.6.2
Werkzeug 2.3.7
wheel 0.41.2
widgetsnbextension 3.6.5
wordcloud 1.9.2
wrapt 1.15.0
xarray 2023.7.0
xarray-einstats 0.6.0
xgboost 1.7.6
xlrd 2.0.1
xyzservices 2023.7.0
yarl 1.9.2
yellowbrick 1.5
yfinance 0.2.28
zict 3.0.0
zipp 3.16.2おなじみのものから、良く分からんものまで、たくさんあります。
なお、同じような目的のコマンドに「pip freeze」があります。
pip list と pip freeze の違いについて、こちらの記事で解説しています。
Python初心者必見！「pip list」と「pip freeze」の違いをわかりやすく解説
Pythonを利用する際、ライブラリの管理はとても大切です。
特に、
どんなライブラリがインストールされているのか？
...
今回はpip freezeではなくpip listが良いですね。
「Google Colaboratory」で利用できないライブラリ
上記のようにあらかじめインストールされているライブラリを利用するスクリプトなら問題なく実行できるのですが、Colab上で実行できないライブラリがあります。
例えば、tkinterというGUI用ライブラリがありますが、これはGoogle Colaboratory上では動作しません。
そういうものは諦めましょう。
しかし、Google Colaboratoryにインストールされていないものは、自分でインストールすることができます。
例として、Google Colaboratoryにインストールされていない「turtleモジュール」を利用する場合について解説します。
turtleについては、こちらの記事をご覧ください。
Pythonでカンタンに図形を描ける「turtleモジュール」を使ってみよう
子供向けのプログラミングの説明では良く使われる「turtleモジュール」をご存じですか？
実務で使うか？と言われるとその可能性は...
「Google Colaboratory」にライブラリをインストールする
turtleモジュールをColab上で利用する場合、Colab用のモジュール名でインストールします。
!pip3 install ColabTurtleと入力し、実行します。
＊このインストール時の名前は、ローカル環境での名前とは異なります。
実際の入力画面のキャプチャは以下の通りです。
これで、turtlモジュールが利用できるようになります。
試しに、以下のコードをコピペして実行してみてください。
from ColabTurtle.Turtle import *
initializeTurtle()
side_length = 100
angle = 360/4
num_sides = 0
for i in range(4):
forward(side_length)
right(angle)実行することができました。
「Google Colaboratory」での注意点
Colab上でライブラリを利用する際の注意点をまとめます。
- インストール名がローカル環境と違う場合がある
- インポート名がローカル環境と違う場合がある
- ローカル環境では不要な記述が必要な場合がある
- セッションが初期化されるとインストールしたライブラリは消える
インストールする際の名前は、ローカル環境時とは異なる場合があります。
また、インポート名も通常のローカル環境とは異なる場合があります。
全てのライブラリには当てはまりませんが、ローカル環境では不要な記述が必要となる場合があります。
例えば、今回使用したturtleモジュールは「initializeTurtle()」を記述する必要がありました。
これは、PCなどのローカル環境では不要です。
さらに、Google Colaboratory上でセッションが初期化されるとインストールされたものはなくなります。
その場合、再度インストールが必要です。
以上の注意点を踏まえ、必要なものをインストールして利用しましょう。
まとめ
今回はGoogle Colaboratoryに用意されていないライブラリ（外部モジュール、フレームワーク）をpipでインストールする方法について詳しく解説しました。
今後もPythonを中心としたプログラミングの情報をお届けします。
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それでは、ステキなPythonライフを！
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他にも、Googleドライブにライブラリを直接インストールする方法があり、その場合は毎回インストールする必要がなくなります。この記事では、その方法を紹介していません。