Chapter 2: 환경 준비하기¶
한 줄 요약: Google Colab만 있으면 설치 없이 바로 코딩 시작! 웹 브라우저가 곧 개발 환경이야.
🎯 이 장에서 배우는 것¶
- [ ] Google Colab에 접속하고 새 노트북을 만들 수 있다
- [ ] 코드 셀과 텍스트 셀의 차이를 이해하고 사용할 수 있다
- [ ] 셀을 추가, 삭제, 실행하는 방법을 알 수 있다
- [ ] 필요한 라이브러리를 설치하고 불러올 수 있다
- [ ] 작업 내용을 저장하고 다시 열 수 있다
💡 왜 이걸 배우나요?¶
코딩을 시작하려면 "주방"이 필요해¶
요리를 하려면 주방이 필요하듯, 코딩을 하려면 개발 환경이 필요해.
전통적인 방법 (복잡함 😵)
┌─────────────────────────────────────┐
│ 1. Python 다운로드 (어떤 버전?) │
│ 2. 설치 (경로 설정? PATH?) │
│ 3. 에디터 선택 (VS Code? PyCharm?) │
│ 4. 라이브러리 설치 (pip? conda?) │
│ 5. 환경변수 설정 (뭔 말이지?) │
│ → 여기서 포기하는 사람 많음... 😢 │
└─────────────────────────────────────┘
Google Colab 방법 (간단함 😊)
┌─────────────────────────────────────┐
│ 1. 웹 브라우저 연다 │
│ 2. colab.research.google.com 접속 │
│ 3. 끝! 바로 코딩 시작! 🎉 │
└─────────────────────────────────────┘
실제로 이렇게 쓰여¶
- 학생들: 과제, 프로젝트, 데이터 분석
- 연구자들: 논문용 실험, 머신러닝 모델 학습
- 현업 개발자들: 빠른 프로토타이핑, 아이디어 테스트
- 데이터 과학자들: 데이터 탐색, 시각화, 보고서 작성
Google, Netflix, NASA도 Jupyter Notebook(Colab의 원형)을 사용해!
📚 핵심 개념¶
개념 1: Google Colab이란?¶
비유로 시작: Google Colab은 마치 구글 문서(Google Docs)의 코딩 버전과 같아요. 구글 문서에서 글을 쓰듯이, Colab에서는 코드를 쓰고 바로 실행해볼 수 있어요.
정확히 말하면: Google Colaboratory(줄여서 Colab)는 구글이 무료로 제공하는 클라우드 기반 Python 개발 환경이야. 브라우저에서 코드를 작성하고 실행하면, 구글 서버의 컴퓨터가 대신 계산해줘.
예를 들어: 네 컴퓨터가 느려도 상관없어! 실제 코드는 구글의 슈퍼컴퓨터에서 돌아가니까.
너의 컴퓨터 구글 서버
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ 브라우저 │ ─코드전송→ │ Python 실행 │
│ (입력/출력) │ ←결과반환─ │ (실제 계산) │
└──────────────┘ └──────────────┘
🖥️ 화면만 💪 실제 일
쉽게 말하면: 웹 브라우저만 있으면 어디서든 코딩할 수 있는 무료 도구야!
개념 2: 노트북(Notebook)이란?¶
비유로 시작: 노트북은 마치 실험 노트와 같아요. 과학 시간에 쓰는 실험 노트에 "실험 목적", "실험 과정", "결과", "고찰"을 쓰듯이, 코딩 노트북에는 "설명", "코드", "결과"를 함께 적어요.
정확히 말하면: Jupyter Notebook은 코드, 실행 결과, 설명 텍스트를 하나의 문서에 담을 수 있는 형식이야. 파일 확장자는 .ipynb (Interactive Python Notebook)야.
예를 들어:
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 📝 텍스트 셀 │
│ "오늘은 사과와 바나나 개수를 계산해보자" │
├─────────────────────────────────────────┤
│ 💻 코드 셀 │
│ apples = 5 │
│ bananas = 3 │
│ print(apples + bananas) │
├─────────────────────────────────────────┤
│ 📊 실행 결과 │
│ 8 │
├─────────────────────────────────────────┤
│ 📝 텍스트 셀 │
│ "총 8개의 과일이 있구나!" │
└─────────────────────────────────────────┘
쉽게 말하면: 코드와 설명을 같이 적을 수 있는 똑똑한 문서야!
개념 3: 셀(Cell)이란?¶
비유로 시작: 셀은 마치 레고 블록과 같아요. 레고 블록을 하나씩 쌓아서 큰 작품을 만들듯이, 셀을 하나씩 쌓아서 완성된 프로그램을 만들어요.
정확히 말하면: 셀은 노트북을 구성하는 개별 실행 단위야. 각 셀은 독립적으로 실행할 수 있고, 두 가지 종류가 있어:
| 셀 종류 | 용도 | 실행하면? |
|---|---|---|
| 코드 셀 | Python 코드 작성 | 코드가 실행되고 결과 출력 |
| 텍스트 셀 | 설명, 메모 작성 | 예쁘게 정리된 글로 표시 |
코드 셀 (Code Cell)
┌─────────────────────────────────────┐
│ [▶] print("안녕하세요!") │ ← 왼쪽에 재생 버튼
├─────────────────────────────────────┤
│ 안녕하세요! │ ← 실행 결과
└─────────────────────────────────────┘
텍스트 셀 (Text Cell) - Markdown 형식
┌─────────────────────────────────────┐
│ ## 첫 번째 실습 │
│ 오늘 배울 내용을 정리합니다. │
└─────────────────────────────────────┘
쉽게 말하면: 노트북을 이루는 한 칸 한 칸이 셀이야. 코드 칸, 설명 칸을 자유롭게 조합해!
개념 4: 라이브러리(Library)란?¶
비유로 시작: 라이브러리는 마치 공구함과 같아요. 못을 박을 때마다 망치를 직접 만들지 않잖아? 공구함에서 망치를 꺼내 쓰면 돼. 라이브러리는 다른 사람이 미리 만들어둔 유용한 도구들의 모음이야.
정확히 말하면: 라이브러리는 특정 기능을 수행하는 코드의 모음이야. 다른 개발자들이 만들어둔 코드를 가져다 쓸 수 있어.
예를 들어:
직접 만든다면 (힘들어... 😫)
┌────────────────────────────────────────┐
│ # 평균 구하는 함수를 직접 만들기 │
│ def calculate_average(numbers): │
│ total = 0 │
│ count = 0 │
│ for num in numbers: │
│ total = total + num │
│ count = count + 1 │
│ return total / count │
└────────────────────────────────────────┘
라이브러리 쓰면 (간단! 😊)
┌────────────────────────────────────────┐
│ import numpy as np │
│ np.mean(numbers) # 끝! │
└────────────────────────────────────────┘
우리가 사용할 주요 라이브러리:
| 라이브러리 | 용도 | 비유 |
|---|---|---|
pandas |
데이터 다루기 | 엑셀의 슈퍼버전 |
numpy |
숫자 계산 | 고급 계산기 |
matplotlib |
그래프 그리기 | 그림 도구 |
scikit-learn |
머신러닝 | AI 도구함 |
쉽게 말하면: 누군가 미리 만들어둔 유용한 도구들. 가져다 쓰면 시간이 엄청 절약돼!
🔨 따라하기¶
Step 1: Google Colab 접속하기¶
목표: Colab 웹사이트에 접속하고 화면 구성 파악하기
따라해봐:
- 웹 브라우저를 열어 (Chrome 추천!)
- 주소창에 입력: colab.research.google.com
- Google 계정으로 로그인 (없으면 만들어!)
주소창에 입력
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ 🔍 colab.research.google.com │
└─────────────────────────────────────────────────┘
↓ Enter 누르기
Google 로그인 화면이 나타나면 로그인!
성공하면 이런 화면이 보여:
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Colaboratory에 오신 것을 환영합니다 │
│ │
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │
│ │ 📁 최근 노트북 │ │ 📁 Google Drive │ │
│ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │
│ │ 📁 GitHub │ │ 📁 업로드 │ │
│ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │
│ │
│ [ 새 노트 ] ← 이걸 클릭! │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
여기서 잠깐! 🤔
화면이 영어로 나와도 걱정 마! 똑같이 따라하면 돼. - "Recent" = 최근 노트북 - "New notebook" = 새 노트
Step 2: 새 노트북 만들기¶
목표: 빈 노트북을 만들고 이름 바꾸기
따라해봐:
- "새 노트" (또는 "New notebook") 클릭
- 새 탭에 빈 노트북이 열려!
새 노트북 화면
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 🔵 Untitled0.ipynb [파일] [수정] [보기] [삽입]... │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ + 코드 + 텍스트 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ [ ] │ │
│ │ ← 여기가 첫 번째 코드 셀! │
│ │ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
- 왼쪽 위의 "Untitled0.ipynb"를 클릭
- 새 이름 입력:
my_first_notebook.ipynb - Enter 또는 확인 클릭
이름 바꾸기
┌──────────────────────────────────────┐
│ 노트북 이름 바꾸기 │
│ ┌──────────────────────────────────┐ │
│ │ my_first_notebook │ │
│ └──────────────────────────────────┘ │
│ [확인] [취소] │
└──────────────────────────────────────┘
여기서 잠깐! 🤔
노트북 이름 규칙: - 띄어쓰기 대신 **