Vibe Coding Python 必備知識：AI 與 Colab 開啟程式直覺

在 Vibe Coding 的世界裡，Python 不僅是 AI 的母語，更是最接近人類直覺的程式語言，如果想學習 Python，讓 AI 處理數據、自動化繁瑣工作，甚至是訓練模型，現在可以直接在 Google Colab 環境裡，使用超強的 AI：Gemini，一起進入夢寐以求的「人機協作」的狀態，體驗 Python 的強大魅力！

• 更多參考：Vibe Coding 全方位開發導讀
• 如果使用 Vibe Coding 是要開發應用，請先閱讀：Vibe Coding 網頁必備知識

快速導覽：

• 認識 Python，為什麼它是 Vibe Coding 的首選？
• 使用 AI 輔助學習 Python 的好處
• 使用 AI 輔助學習 Python 的注意事項
• Python 程式語言一定要知道的專有名詞
• 認識 Colab：雲端上的程式筆記本
• 開始使用 Colab：撰寫第一支 Python 程式
• 在 Colab 裡面使用 Gemini：你的專屬 AI 副駕駛

認識 Python，為什麼它是 Vibe Coding 的首選？

在眾多程式語言中，Python 被公認為最適合新手的語言，原因很簡單「它讀起來就像英文」，傳統語言可能需要大量的括號、分號和定義，而 Python 講究的是簡潔與優雅，專注於解決問題的邏輯與感覺，這與 Vibe Coding 的精神不謀而合，下方列出一些 Python 的特點：

更多參考：關於 Python

• 語法簡潔：結構簡單，程式碼可讀性強，學習起來更加簡單。
• 免費且開源：擁有非常豐富的開發者社群支援。
• 完善的基礎程式庫：涵蓋網路、文件、資料庫、GUI...等。
• 非常強大的第三方程式庫：任何電腦可以實現的功能，都能透過 Python 實現。
• 應用範圍廣泛：能和絕大多數的程式語言 ( C/C++、C#、Java、JavaScript...等 ) 共同使用。

使用 AI 輔助學習 Python 的好處

在 Vibe Coding 的思維下，利用 AI 學習 Python 能帶來下列的巨大改變：

• 打破「空白頁恐懼症」

  不需要從零開始敲鍵盤，AI 可以生成基礎骨架，只需要進行修改和微調。

• 即時的反饋迴圈

  出現問題或錯誤時，AI 立刻可以可以解答，維持開發狀態不被中斷。

• 客製化學習路徑

  AI 可以針對感興趣的主題進行出題與教學，讓學習過程充滿樂趣。

• 跨越語法障礙

  不需要背下所有函式庫的參數，只要邏輯正確，AI 就能補完細節。

使用 AI 輔助學習 Python 的注意事項

雖然 AI 很強大，但 Vibe Coding 並不代表「無腦複製貼上」。要成為優秀的 Vibe Coder，需要注意以下幾點：

• AI 會產生幻覺

  AI 有時會自信地寫出「不存在的函式」或「邏輯錯誤」的程式碼。因此進行「驗證」就是非常重要的工作與責任，一定要執行看看結果是否符合預期。

• 仍要具備基礎知識和邏輯觀念

  雖然不用背語法，但仍需要理解程式的基本結構（ 例如：什麼是迴圈？什麼是變數？），如果完全看不懂 AI 寫什麼，當需要客製化修改時，就會寸步難行。

• 資安意識

  不要將公司的機密數據或個人的 API Key 直接貼給 AI 詢問，在 Colab 中使用環境變數來管理敏感資訊是更好的習慣。

• 保持好奇心

  當 AI 給出一個很棒的解法時，多問一句「為什麼這樣寫比較好？」，把 AI 當成老師，而不僅僅是工具，進步速度會倍增。

Python 程式語言一定要知道的專有名詞

在 Vibe Coding 的模式下，不需要精通每一個 Python 函數，甚至不必背誦語法，但必須知道「如何精準地對 AI 下指令」，下方列出一些關鍵名詞，認識之後，就能與 AI 的溝通更順暢。

更多參考：Python 教學 ( 學習導讀 )

• 必備基礎術語 ( 與 AI 溝通的共通語言 )：

  下方列出一些常見的 Python 詞彙：

  • 變數 ( Variable )：

    想像成一個貼了標籤的箱子，用來裝資料。例如你告訴 AI：「設一個變數叫 score，把分數放進去」，它就懂了。

  • 資料型態 (Data Types)：

    告訴 AI 這個箱子裡裝的是什麼種類的資料。最常見的有：

    • 字串 ( String/str )：文字，用引號包起來 ( 例如 "Hello" )。
    • 整數 ( Int) / 浮點數 ( Float )：整數 ( 10 ) 與小數 ( 3.14 )。
    • 布林值 ( Bool)：邏輯判斷用的 True ( 真 ) 與 False ( 假 )。

  • 列表 ( List ) / 陣列 ( Array )：

    一排有順序的櫃子，可以放很多筆資料。當你要處理「一堆」檔案或數據時，關鍵字就是「List」。

  • 迴圈 ( Loop )：

    讓電腦幫你重複做無聊的事。例如：「用迴圈幫我把這 100 張圖片都加浮水印」，這是自動化的核心。

  • 函式 ( Function )：

    一個打包好的工具包，只要呼叫它就能執行特定任務。例如：print() 就是一個負責印出文字的工具包。

• 常見的神級套件 ( Library )：

  Python 之所以強大，是因為它擁有龐大的生態系，只要知道各種別人已經的強大的工具 ( 套件 )，就可以載入並使用這些功能，下方列出一些常見的套件名稱：

  • Pandas： Python 界的 Excel 殺手。當你需要處理表格、數據分析、讀取 CSV 檔時，它是絕對的王者。

  • Matplotlib / Seaborn： 資料視覺化大師。負責把枯燥的數據變成漂亮的折線圖、長條圖或熱力圖。

  • Requests： 網路外交官。幫你像人類一樣去瀏覽網頁、抓取資料 (爬蟲) 的必備工具。

認識 Colab：雲端上的程式筆記本

對於初學者來說，學習 Python 最大的門檻通常是「環境設定」( 安裝軟體、設路徑、版本衝突等等)，而 Google Colab ( Colaboratory ) 是一個基於瀏覽器的 Python 編寫環境，可以直接在 Colab 撰寫 Python，並在雲端伺服器的環境執行 Python，下方列出 Colab 強大的優勢：

更多參考：使用 Google Colab

• 免安裝：打開瀏覽器就能寫 Python，完全不佔電腦資源。
• 免費算力：使用 Google 強大的 CPU ( 甚至 GPU ) 來跑程式。
• 筆記本介面：採用「所見即所得」的「儲存格 ( Cell )」概念，可以寫一段程式後立刻看到結果。
• 易於分享：產生連結，輕鬆分享程式碼與執行結果。

雖然 Colab 很強大，但畢竟是免費的雲端環境，仍然有一些使用限制：

• Colab 是一個「暫時」的環境：關閉網頁一段時間後，執行狀態或上傳的檔案會消失 ( 程式碼會留著 )，必須將重要資料要放在 Google Drive 串接，或是每次使用時重新上傳。
• 執行按照順序：因為程式碼是從上往下讀的，如果隨意執行 Colab 儲存格，邏輯可能會亂掉。

開始使用 Colab：撰寫第一支 Python 程式

如果是第一次使用 Colab，可以先從 Google 雲端硬碟的位置進入，點擊左上角「新增」，如果裡面沒有看到「Google Colaboratory」，就點擊「連結更多應用程式」。

在 Google Workspace Marketplace 裡搜尋「Colab」，找到「Colaboratory」後點擊「安裝」。

出現授權畫面都點擊「繼續」或「同意」，直到出現「您已成功安裝「Colaboratory」！」的文字。

回到 google 雲端硬碟，就可以新增一個 Google Colaboratory 應用程式。

建立並開啟 Google Colaboratory 應用程式所產生的筆記本，可以看見下方的畫面，對於入門者而言，一開始只需要注意下面六個區塊的功能：

• 1. 程式編輯區：使用程式區塊的方式，每個區塊可以撰寫獨立執行的 Python 程式。
• 2. 執行按鈕：點擊區塊前方的按鈕，可以執行該區塊的 Python 程式。
• 3. 資源與執行狀態：這個筆記本使用的雲端伺服器狀態 ( 負載、流量...等 )。
• 4. 程式區塊功能：移動區塊、刪除區塊或使用 AI 輔助。
• 5. Gemini 對話框：使用 Gemini 輔助寫程式。
• 6.新增程式區塊：新增程式區塊或一些其他功能。

在程式碼區塊中寫入下面這段程式碼，按下前方的「執行按鈕」，如果可以順利出現「hello world」，表示程式可以順利運作，如果程式出現錯誤，會用紅色標示錯誤訊息。

print("hello world")

在 Colab 裡面使用 Gemini：你的專屬 AI 副駕駛

隨著 AI 的蓬勃發展，Colab 已經內建了強大的 Gemini 模型，在 Colab 的介面中，左側邊欄或儲存格上方可以看到「Gemini」或「Generate」的按鈕，點擊之後就可以呼叫 Gemini 輔助開發，可以呼叫 Gemini 之後，通常會透過下列幾種方式，讓 Gemini 實踐 Vibe Coding：

• 自然語言生成程式碼 ( Generate )：

  例如在 Gemini 的對話視窗中輸入：「幫我寫一個迴圈，可以印出五層的 * 金字塔」，Gemini 就會幫你產出程式。

  

• 解釋程式碼 ( Explain )：

  看到看不懂的語法？選取該段程式碼，點擊 Gemini 「說明程式碼」的功能，Gemini 就會用詳細說明這段程式的意義和邏輯。

  

• 除錯與修正 ( Fix )：

  如果程式執行報錯了 ( 發生錯誤 )別慌！同樣點擊 Gemini 「說明程式碼」的功能，Gemini 會分析錯誤原因，並直接提供修正後的程式碼建議。

  

參考資源

如果想更深入了解 Python 的基礎知識或尋找更多實作範例，可以參考下方推薦連結：

• Python 教學 ( 學習導引 )：完整的 Python 學習路徑與目錄。
• Python 範例與練習：透過實際範例來磨練你的程式手感。
• Python 網路爬蟲：Vibe Coding 最熱門的應用之一，教你如何抓取網路資料。

小結

Vibe Coding 的精髓在於「人機協作」，請打開 Colab，試著對 Gemini 說出你的第一個 Python 願望，讓 AI 成為最強的手腳，享受那種將想法瞬間轉化為現實的魔法時刻吧！

延伸閱讀

Vibe Coding 的重點都不在於「寫程式」，而是為了配合程式的各種「準備工作」，下方列出 Vibe Coding 相關的教學，透過一系列的教學，就更能掌握正確且順暢的開發流程:

• 認識 Vibe Coding：程式不再是拼邏輯，而是拼「感覺」
• Vibe Coding 新手入門：從藍圖規劃到 AI 開發的思維轉型
• Vibe Coding 重要的準備工作：架構流程圖
• Vibe Coding 網頁必備知識：開發者的「溝通工具箱」
• Vibe Coding Python 必備知識：AI 與 Colab 開啟程式直覺
• Vibe Coding 固定網頁樣式：解決樣式不一致的惱人問題
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• 數位靈魂的存放處：Vibe Coding 串接 Firebase Firestore
• 拒絕資料裸奔！Vibe Coding 必備 Firebase App Check 安全防護指南
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