第一章: Google Colab使用教學
本專題是以Keras + Google FaceNet來建立一個人臉辨識系統。所有的實作過程都會在Google Colab上進行。本章節將介紹如何建置Colab的使用環境。
Google Colab介紹: https://colab.research.google.com/notebooks/welcome.ipynb#recent=true
Google Colaboratory(Google Colab)是一款免費的Jupyter筆記本環境，無需設置即可完全在雲中運行。
使用Colaboratory，您可以編寫和執行代碼，保存和共享分析，以及訪問強大的計算資源，所有這些都可以從瀏覽器中免費獲得。
-摘自Google Colab首頁簡單的來說，
Google Colab提供了一個免費的雲端計算平台，讓我們能夠在上面進行人工智慧的相關運算，不必受困於電腦本身的性能或是環境建置的諸多繁雜。
在性能方面，它提供了CPU、GPU、TPU三種規格的運算器，在一般情況下的學習是非常足夠的，而且…他們全都免費！
這一次的教學都會在Colab上進行，所以首先，請申請一個Google帳號，並依照教學流程一步步的建立起屬於自己的學習環境吧。
1. 取得教學資料
打開以下連結，進入教學資料所在的Google雲端硬碟:
https://drive.google.com/openid=1FpLWQH9M49px4q6qJpQJ5BuoCaNl1VKC
接著右鍵點擊 "FaceNet_Colab" 標籤，選擇 "新增至我的雲端硬碟"
回到 "我的雲端硬碟" ，就可以看到 "FaceNet_Colab" 資料夾已經被加入你自己的雲端硬碟了。
2.進入Google Colab
從雲端硬碟進入 "FaceNet_Colab" 資料夾後，雙擊 "FaceNet_organize.ipynb" (下圖)。
接著在打開頁面上方的選單中(下圖上方正中間的按鈕)，選擇 “使用「Google Colaboratory」開啟”
這時候應該會出現如下頁面，接著我們就需要開始運行Google Colab環境。
3.運行Google Colab環境
當我們打開 "FaceNet_organize.ipynb" 時，其實我們還沒有真正進入Colab的環境中，它僅僅只是作為 一份文件 被開啟了而已。
我們可以透過下拉Runtime選單，觀察是否能夠點選 "Change runtime type"來判斷是否進入Colab的環境中。
如果我們要進入Colab的環境，請點擊 “File” “Save a copy in Drive”(下方左圖)來切換到Colab環境中(下方左圖)。
在點擊 ”Save a copy in Drive” 按鈕後，稍待頁面進行跳轉，接著會產生一個新的頁面。
這時候我們在新的頁面中觀察Runtime選單，其中已經出現了 “Change runtime type”(下方右圖)，這就表示我們已經處於Colab環境並可使用他的完整功能！
而在這時，Colab會在你的雲端硬碟裡創建一個 “Colab Notebooks” 資料夾。
在這個資料夾裡則會出現 “Copy of FaceNet_organize.ipynb” 檔案。將他打開後，則會看到與剛才一幾乎無二的畫面(除了文件名)，只是在這個時候，你才能完全的使用Colab的所有功能。
恭喜你，已經確實地進入Google Colab自由且友善的環境中囉！接下來我們就將進入Keras + Google FaceNet程序的運行與解釋環節。
4.專案程序架構介紹
首先，我們先把整個專案執行過一次，在預設情況下，觀察不同的Cell(工作格)會產生什麼樣的輸出吧。
但在執行之前，我們需要先做三件事完成人臉辨識程序的初始化:
1. 連結Google Drive.
2. 移動到工作路徑
3. 安裝MTCNN module(臉部識別模型)
在這之後，我們才能開始運行人臉辨識的程序。
1. 連結 Google Drive
首先我們來到第一個Cell(一個Cell就是一段程式碼區塊，如下圖所示)-連結Google Drive。
這段程序會將Colab的環境與雲端硬碟進行連結。進而提供Colab對於Google Drive的文件存取權。
這樣，我們就能夠在程式執行的過程中任意的存取雲端硬碟的資料，也使我們的成果可以直接佈署在雲端硬碟上(就好像雲端硬碟真的成為了我們的私有電腦)。
執行方法是：點擊左邊的播放鍵(或者鍵盤輸入Shift+Enter)。
這時我們會看到按鈕開始旋轉，表示這一個Cell正在被執行。並且他的下方也出現了輸出(如下圖所示)。
在輸出欄裡，我們可以看到一個網址，他會連結到Google Colab的授權頁面，我們點擊他，然後選擇準備運行Colab的Google帳號(左圖)，並接受授權(右圖)。
接著，Google 就會提供我們一組授權代碼。
將這組代碼複製到剛才運行的Cell的輸出欄裡面的輸入區域，按下Enter，Colab就會開始與Google Drive連結。稍待片刻後，我們就完成連結了。
值得注意的是，這串代碼每次產生都會有所不同，所以當我們重新執行時總是需要進行這一步驟。(不需要把代碼保存起來喔)
到這一步，我們就已經完成了Colab的使用環境就建置完成了，在下一個章節，我們將開始進入人臉辨識系統的實作。
