Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào mà những hình ảnh 3D sống động lại có thể được tạo ra chỉ bằng vài dòng code? Hay bạn muốn tìm hiểu về cách các thuật toán học máy có thể giúp chúng ta thiết kế những không gian sống thông minh hơn? Google Colab – Công cụ hỗ trợ bạn ứng dụng AI vào trong lĩnh vực kiến trúc. Hãy cùng 4pixos Academy tìm hiểu cách Google Colab hoạt động để bạn có thể tận dụng tối đa sức mạnh của công cụ này.

1. Google Colab là gì?

Google Colab, hay còn gọi là Google Colaboratory, là một công cụ trực tuyến miễn phí cho phép bạn viết và thực thi mã Python trực tiếp trên trình duyệt mà không cần cài đặt phần mềm nào trên máy tính của bạn. Google Colab được phát triển dựa trên Jupyter Notebook, một công cụ mã nguồn mở nổi tiếng được tạo ra bởi Dự án Jupyter.

Jupyter Notebook là một ứng dụng web tương tác, giống như một cuốn sổ tay phòng thí nghiệm, cho phép bạn ghi chú, lưu trữ dữ liệu và viết mã để xử lý dữ liệu đó. Điểm đặc biệt của Jupyter Notebook là bạn có thể chạy mã trực tiếp trong ứng dụng và kết quả sẽ hiển thị ngay trong đó.

Google Colab sử dụng mã nguồn của Dự án Jupyter, và lưu trữ các notebook (tệp làm việc) của bạn trên Google Drive. Điều này có nghĩa là bạn không cần phải cài đặt Jupyter Notebook trên máy tính của mình, mà có thể truy cập và làm việc trên các notebook từ bất kỳ thiết bị nào có kết nối internet. Tuy nhiên, không giống như Jupyter Notebook hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như Python, Julia, và R, Google Colab hiện tại chỉ hỗ trợ ngôn ngữ Python.

Một tính năng tiện lợi của Google Colab là các notebook có thể được lưu tự động và chia sẻ dễ dàng với người khác, giống như các tệp Google Drive khác. Tuy nhiên, việc cộng tác trên Google Colab có một giới hạn là bạn không thể chỉnh sửa đồng thời với người khác, mà phải thay phiên nhau chỉnh sửa.

2. Vì sao nên sử dụng Google Colab? Ưu điểm và hạn chế của Google Colab

2.1 Vì sao nên sử dụng Google Colab?

Google Colab là một công cụ mạnh mẽ và dễ sử dụng, đặc biệt hữu ích cho những ai làm việc trong lĩnh vực phân tích dữ liệu và phát triển mã nguồn. Một số lý do bạn nên sử dụng Google Colab bao gồm:

• Miễn phí sử dụng:Google Colab hoàn toàn miễn phí, phù hợp với học sinh, sinh viên, và các nhóm không có nhiều nguồn lực. Bạn có thể sử dụng các tài nguyên tính toán của Google mà không phải trả phí. Với khả năng cung cấp tài nguyên tính toán mạnh mẽ như GPU và TPU, Google Colab là lựa chọn lý tưởng cho những ai không có điều kiện tiếp cận các máy trạm (workstation) đắt tiền nhưng vẫn cần thực hiện các tác vụ nặng liên quan đến đồ họa và diễn họa.
• Dễ dàng cộng tác:Google Colab cho phép nhiều người cùng làm việc trên một tài liệu, chia sẻ và chỉnh sửa notebook giống như cách làm việc trên Drive. Trong các dự án diễn họa kiến trúc, việc chia sẻ dữ liệu và kết quả giữa các thành viên trong nhóm là rất quan trọng. Google Colab cho phép bạn chia sẻ notebook của mình một cách dễ dàng, giúp mọi người trong nhóm có thể cùng nhau làm việc trên cùng một tài liệu, đồng thời xem và chỉnh sửa mã nguồn hoặc dữ liệu.
• Tích hợp sẵn thư viện Python:Colab đi kèm với nhiều thư viện Python phổ biến đã được cài đặt sẵn. Diễn họa kiến trúc ngày càng liên quan đến việc lập trình để tùy chỉnh và tối ưu hóa các quy trình. Google Colab cho phép bạn viết và chạy mã Python ngay trên trình duyệt mà không cần cài đặt thêm phần mềm. Điều này giúp bạn nhanh chóng thử nghiệm các thuật toán, phân tích dữ liệu hoặc thậm chí xây dựng các mô hình học máy để tự động hóa một số quy trình trong diễn họa.
• Không cần cài đặt phần mềm:Colab chạy trực tiếp trên trình duyệt, bạn không cần phải cài đặt bất kỳ phần mềm nào trên máy tính của mình. Điều này đặc biệt hữu ích khi bạn làm việc trên nhiều thiết bị khác nhau.
• Tích hợp đa dạng định dạng tài liệu:Bạn có thể viết tài liệu trong các định dạng như Markdown, LaTeX, hoặc HTML, và nhúng hình ảnh hoặc mã phân tích vào trong notebook. Điều này rất tiện lợi cho việc ghi chú và trình bày kết quả phân tích.

Ngoài ra, nếu bạn muốn dùng Stable Diffusion nhưng cấu hình máy tính chưa đủ mạnh? Hãy liên kết Google Collab với Stable Diffusion. Sau khi liên kết xong, bạn hoàn toàn có thể sử dụng các tính năng của Stable Diffusion như bình thường!

Tìm hiểu về Stable Diffusion tại đây.

2.2 Ưu điểm của Google Colab

• Khả năng chạy mã trên trình duyệt:Không cần cấu hình phức tạp hay cài đặt phần mềm, bạn có thể bắt đầu làm việc ngay lập tức.
• Chia sẻ dễ dàng:Bạn có thể dễ dàng chia sẻ notebook của mình với người khác qua Google Drive, một yếu tố quan trọng khi làm việc trong các dự án diễn họa quy mô lớn.
• Tài nguyên tính toán mạnh mẽ:Colab cung cấp tài nguyên tính toán miễn phí, bao gồm GPU và TPU, giúp tăng tốc quá trình xử lý dữ liệu và huấn luyện mô hình máy học.
• Tự động lưu và sao lưu:Notebook của bạn được lưu tự động trên Google Drive, giúp bảo vệ dữ liệu của bạn khỏi việc mất mát do sự cố kỹ thuật.

2.3 Hạn chế của Google Colab

• Giới hạn tài nguyên:Mặc dù miễn phí, tài nguyên của Google Colab không được đảm bảo và có thể bị giới hạn, đặc biệt khi có nhiều người dùng đồng thời. Điều này có thể dẫn đến việc máy ảo (runtime) của bạn bị ngắt kết nối hoặc bị giới hạn thời gian sử dụng.  Điều này có thể ảnh hưởng đến các tác vụ nặng liên quan đến diễn họa kiến trúc.
• Không hỗ trợ phần mềm đồ họa chuyên dụng:Google Colab chủ yếu hỗ trợ lập trình và phân tích dữ liệu, nhưng nếu bạn cần sử dụng các phần mềm đồ họa chuyên dụng như AutoCAD, 3ds Max, hoặc Rhino, bạn vẫn cần phải sử dụng các máy trạm có cài đặt sẵn các phần mềm này.
• Hạn chế một số hoạt động:Một số hoạt động như lưu trữ tập tin, phát trực tuyến media, đào tiền điện tử, và chạy các dịch vụ không liên quan đến tính toán tương tác bị cấm trên Colab. Google cũng giới hạn việc sử dụng nhiều tài khoản để vượt qua các giới hạn về tài nguyên.
• Không hỗ trợ chỉnh sửa đồng thời:Mặc dù bạn có thể chia sẻ notebook, Google Colab không hỗ trợ chỉnh sửa đồng thời bởi nhiều người, điều này có thể gây bất tiện khi cộng tác trong thời gian thực.
• Tài nguyên có thể bị ngắt kết nối sớm:Với gói miễn phí, nếu bạn không tích cực lập trình trong notebook, tài nguyên có thể bị ngắt kết nối sớm, ảnh hưởng đến quá trình làm việc của bạn.

3. Hướng dẫn sử dụng Google Colab

Dưới đây là hướng dẫn chi tiết cách sử dụng Google Colab dành cho người mới bắt đầu.

3.1 Bắt đầu với Google Colab

Bước 1: Đăng nhập tài khoản Google

Để sử dụng Google Colab, bạn cần có một tài khoản Google. Truy cập Google Colab và đăng nhập bằng tài khoản Google của bạn.

Bước 2: Tạo Notebook mới

• Sau khi đăng nhập, bạn sẽ thấy một notebook chào mừng với các liên kết video giới thiệu và thông tin cơ bản về cách sử dụng Colab.
• Để tạo một notebook mới, chọn File từ menu phía trên cùng bên trái, sau đó chọn New notebook. Hệ thống sẽ tạo một notebook mới với tên mặc định. Bạn có thể đổi tên notebook bằng cách nhấp vào trường tên tệp ở góc trên bên trái.

3.2 Làm việc với giao diện Colab

Cấu trúc của Notebook

Một notebook trong Google Colab bao gồm các ô (cells) để bạn nhập mã lệnh hoặc văn bản. Các ô này có thể là:

• Ô mã lệnh (Code cell): Để viết mã Python và chạy trực tiếp trên trình duyệt.
• Ô văn bản (Text cell): Để viết chú thích, sử dụng Markdown để định dạng văn bản, chèn hình ảnh, HTML, hoặc LaTeX.

Thực thi mã lệnh

• Để chạy mã trong ô mã lệnh, nhấp vào biểu tượng Run ở cạnh trái của ô hoặc nhấn Shift + Enter. Kết quả sẽ hiển thị ngay dưới ô mã lệnh đó.
• Nếu mã lệnh có lỗi, thông báo lỗi sẽ xuất hiện bên dưới ô mã lệnh. Bạn có thể sửa lỗi và chạy lại mã để kiểm tra kết quả.

Chạy toàn bộ Notebook

Bạn có thể chạy toàn bộ các ô mã lệnh trong notebook bằng cách chọn Runtime từ menu và chọn Run all. Ngoài ra, bạn có thể chạy từng ô riêng lẻ hoặc các ô trước/sau ô hiện tại.

3.3 Làm việc với dữ liệu trong Google Colab

Sử dụng Google Drive

• Colab cho phép bạn kết nối trực tiếp với Google Drive để sử dụng dữ liệu lưu trữ trên đó. Bạn có thể gắn (mount) Google Drive vào notebook bằng cách sử dụng một đoạn mã trong ô mã lệnh.

• Sau khi chạy đoạn mã này, Google sẽ yêu cầu bạn cho phép truy cập vào Google Drive của bạn. Sau khi cấp quyền, bạn sẽ có thể truy cập các tệp trong Google Drive thông qua đường dẫn /my_drive.

Tải tệp từ máy tính

Nếu bạn không muốn kết nối với Google Drive, bạn có thể tải lên tệp từ máy tính của mình bằng cách kéo và thả tệp vào giao diện Colab hoặc sử dụng mã lệnh để tải tệp lên.

Đọc dữ liệu

Google Colab hỗ trợ nhiều thư viện Python phổ biến như Pandas, giúp bạn dễ dàng đọc và xử lý dữ liệu từ các tệp CSV, JSON, và nhiều định dạng khác.

3.4 Lưu và chia sẻ Notebook

Lưu Notebook

Mặc định, Google Colab sẽ lưu notebook của bạn trong thư mục Colab Notebooks trên Google Drive. Bạn có thể đổi tên, di chuyển, hoặc lưu notebook thành các phiên bản khác nhau bằng cách sử dụng menu File.

Chia sẻ Notebook

Để chia sẻ notebook với người khác, bạn có thể nhấp vào nút Share ở góc trên bên phải. Từ đây, bạn có thể cấp quyền truy cập cho người khác và sao chép liên kết chia sẻ.

Sử dụng Notebook mẫu

Google Colab cung cấp nhiều notebook mẫu minh họa cách sử dụng các tài nguyên có sẵn, chẳng hạn như các mô hình xử lý ảnh và ngôn ngữ đã được huấn luyện trước. Bạn cũng có thể tìm thấy các notebook hướng dẫn về Python cơ bản, phù hợp cho người mới bắt đầu.

Google Colab mở ra một thế giới mới cho những ai đam mê nghiên cứu và phát triển công nghệ, cung cấp một nền tảng mạnh mẽ và linh hoạt cho việc triển khai các dự án học máy mà không cần đầu tư nhiều vào phần cứng. Với giao diện đơn giản và tích hợp dễ dàng với các thư viện Python phổ biến, Colab là công cụ lý tưởng cho cả người mới bắt đầu lẫn các chuyên gia.

Để trau dồi kiến thức và học thêm nhiều tip hữu ích về diễn hoạ kiến trúc, hãy truy cập vào thư viện của 4pixos Academy!

Nếu bạn muốn tối ưu hóa quy trình làm việc với công cụ AI, hãy tham khảo khóa học “Art Direction w AI” của 4pixos Academy. Đây là khóa đào tạo toàn diện, giúp bạn không chỉ làm chủ các công cụ AI mà còn phát triển tư duy thẩm mỹ để tạo ra những sản phẩm xuất sắc. Hoặc bạn cũng có thể tham khảo các khóa học khác của 4pixos tại đây.

Xem thêm:
> “Nhẹ việc” hơn với 11 công cụ AI, dân diễn họa đừng bỏ lỡ
> Nên Vận Dụng AI Vào Giai Đoạn Nào Trong Quá Trình Diễn Hoạ Kiến Trúc?
> 9 “Thao Tác” Mới Của Photoshop Nhờ Có Công Cụ Ai Hỗ Trợ
> DALL-E 2, Midjourney, Stable Diffusion: Đâu Là Công Cụ AI Tốt Hơn Cho 3D Artist?
> Một Lầm Tưởng Về AI Trong Diễn Họa