Руководство по выводу LLM для Android

API LLM Inference позволяет запускать большие языковые модели (LLM) полностью на устройстве для приложений Android, которые можно использовать для выполнения широкого спектра задач, таких как генерация текста, получение информации в форме естественного языка и обобщение документов. Задача обеспечивает встроенную поддержку нескольких больших языковых моделей преобразования текста в текст, поэтому вы можете применять новейшие генеративные модели искусственного интеллекта на устройстве к своим приложениям Android.

Задача поддерживает следующие варианты Gemma : Gemma-2 2B, Gemma 2B и Gemma 7B. Gemma — это семейство легких современных открытых моделей, созданных на основе тех же исследований и технологий, которые использовались при создании моделей Gemini . Он также поддерживает следующие внешние модели: Phi-2 , Falcon-RW-1B и StableLM-3B .

В дополнение к поддерживаемым моделям пользователи могут использовать Google AI Edge Torch для экспорта моделей PyTorch в модели LiteRT ( tflite ) с мультиподписью, которые связаны с параметрами токенизатора для создания пакетов задач, совместимых с API вывода LLM.

Вы можете увидеть эту задачу в действии с помощью демо-версии MediaPipe Studio . Дополнительные сведения о возможностях, моделях и параметрах конфигурации этой задачи см. в разделе Обзор .

Пример кода

В этом руководстве рассматривается пример базового приложения для генерации текста для Android. Вы можете использовать это приложение в качестве отправной точки для своего собственного приложения для Android или обращаться к нему при изменении существующего приложения. Код примера размещен на GitHub .

Загрузите код

Следующие инструкции показывают, как создать локальную копию кода примера с помощью инструмента командной строки git .

Чтобы загрузить пример кода:

1. Клонируйте репозиторий git, используя следующую команду:

   git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
   

2. При желании настройте свой экземпляр git на использование разреженной проверки, чтобы у вас были только файлы для примера приложения LLM Inference API:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/llm_inference/android
   

После создания локальной версии кода примера вы можете импортировать проект в Android Studio и запустить приложение. Инструкции см. в Руководстве по установке для Android .

Настраивать

В этом разделе описаны ключевые шаги по настройке среды разработки и проектов кода специально для использования API LLM Inference. Общие сведения о настройке среды разработки для использования задач MediaPipe, включая требования к версии платформы, см. в руководстве по настройке для Android .

Зависимости

API вывода LLM использует библиотеку com.google.mediapipe:tasks-genai . Добавьте эту зависимость в файл build.gradle вашего приложения Android:

dependencies {
    implementation 'com.google.mediapipe:tasks-genai:0.10.14'
}

Для устройств с Android 12 (API 31) или более поздней версии добавьте зависимость от собственной библиотеки OpenCL. Дополнительную информацию см. в документации по тегу uses-native-library .

Добавьте следующие теги uses-native-library в файл AndroidManifest.xml :

<uses-native-library android:name="libOpenCL.so" android:required="false"/>
<uses-native-library android:name="libOpenCL-car.so" android:required="false"/>
<uses-native-library android:name="libOpenCL-pixel.so" android:required="false"/>

Модель

Для API вывода MediaPipe LLM требуется обученная языковая модель преобразования текста в текст, совместимая с этой задачей. После загрузки модели установите необходимые зависимости и отправьте модель на устройство Android. Если вы используете модель, отличную от Gemma, вам придется преобразовать ее в формат, совместимый с MediaPipe.

Дополнительную информацию о доступных обученных моделях для LLM Inference API см. в разделе «Модели» обзора задач.

Скачать модель

Перед инициализацией API вывода LLM загрузите одну из поддерживаемых моделей и сохраните файл в каталоге вашего проекта:

• Gemma-2 2B : Последняя версия моделей семейства Gemma. Часть семейства легких современных открытых моделей, созданных на основе тех же исследований и технологий, которые использовались при создании моделей Gemini .
• Gemma 2B : часть семейства легких современных открытых моделей, созданных на основе тех же исследований и технологий, которые использовались при создании моделей Gemini . Хорошо подходит для различных задач по созданию текста, включая ответы на вопросы, обобщение и рассуждения.
• Phi-2 : модель преобразователя с 2,7 миллиардами параметров, лучше всего подходит для формата вопросов-ответов, чата и кода.
• Falcon-RW-1B : модель причинного декодера с 1 миллиардом параметров, обученная на 350 миллиардах токенов RefinedWeb .
• StableLM-3B : языковая модель только для декодера с 3 миллиардами параметров, предварительно обученная на 1 триллионе токенов различных наборов данных английского языка и кода.

В дополнение к поддерживаемым моделям вы можете использовать Google AI Edge Torch для экспорта моделей PyTorch в модели LiteRT ( tflite ) с мультиподписью. Дополнительную информацию см. в разделе Генеративный преобразователь Torch для моделей PyTorch .

Мы рекомендуем использовать Gemma-2 2B, который доступен на Kaggle Models . Дополнительную информацию о других доступных моделях см. в разделе «Модели обзора задач».

Преобразование модели в формат MediaPipe

API LLM Inference совместим с двумя категориями типов моделей, некоторые из которых требуют преобразования моделей. Используйте таблицу, чтобы определить метод необходимых шагов для вашей модели.

Мы размещаем преобразованные файлы .bin для Gemma 2B, Gemma 7B и Gemma-2 2B на Kaggle. Эти модели можно развертывать напрямую с помощью нашего API вывода LLM. Чтобы узнать, как конвертировать другие модели, см. раздел «Преобразование модели» .

Отправьте модель на устройство

Отправьте содержимое папки output_path на устройство Android.

$ adb shell rm -r /data/local/tmp/llm/ # Remove any previously loaded models
$ adb shell mkdir -p /data/local/tmp/llm/
$ adb push output_path /data/local/tmp/llm/model_version.bin

Создать задачу

API вывода MediaPipe LLM использует функцию createFromOptions() для настройки задачи. Функция createFromOptions() принимает значения параметров конфигурации. Дополнительные сведения о параметрах конфигурации см. в разделе Параметры конфигурации .

Следующий код инициализирует задачу, используя базовые параметры конфигурации:

// Set the configuration options for the LLM Inference task
val options = LlmInferenceOptions.builder()
        .setModelPATH('/data/local/.../')
        .setMaxTokens(1000)
        .setTopK(40)
        .setTemperature(0.8)
        .setRandomSeed(101)
        .build()

// Create an instance of the LLM Inference task
llmInference = LlmInference.createFromOptions(context, options)

Варианты конфигурации

Используйте следующие параметры конфигурации для настройки приложения Android:

Подготовьте данные

API вывода LLM принимает следующие входные данные:

• подсказка (строка): вопрос или подсказка.

val inputPrompt = "Compose an email to remind Brett of lunch plans at noon on Saturday."

Запустить задачу

Используйте generateResponse() чтобы сгенерировать текстовый ответ на введенный текст, указанный в предыдущем разделе ( inputPrompt ). Это создает один сгенерированный ответ.

val result = llmInference.generateResponse(inputPrompt)
logger.atInfo().log("result: $result")

Для потоковой передачи ответа используйте generateResponseAsync() .

val options = LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
  ...
  .setResultListener { partialResult, done ->
    logger.atInfo().log("partial result: $partialResult")
  }
  .build()

llmInference.generateResponseAsync(inputPrompt)

Обработка и отображение результатов

API вывода LLM возвращает LlmInferenceResult , который включает сгенерированный текст ответа.

Here's a draft you can use:

Subject: Lunch on Saturday Reminder

Hi Brett,

Just a quick reminder about our lunch plans this Saturday at noon.
Let me know if that still works for you.

Looking forward to it!

Best,
[Your Name]

Настройка модели LoRA

API вывода Mediapipe LLM можно настроить для поддержки низкоранговой адаптации (LoRA) для больших языковых моделей. Используя точно настроенные модели LoRA, разработчики могут настраивать поведение LLM с помощью экономически эффективного процесса обучения.

Поддержка LoRA API-интерфейса LLM Inference работает для всех вариантов Gemma и моделей Phi-2 для серверной части графического процессора, при этом веса LoRA применимы только к уровням внимания. Эта первоначальная реализация служит экспериментальным API для будущих разработок, и в будущих обновлениях планируется поддерживать больше моделей и различных типов слоев.

Подготовьте модели LoRA

Следуйте инструкциям на HuggingFace, чтобы обучить точно настроенную модель LoRA на вашем собственном наборе данных с поддерживаемыми типами моделей, Gemma или Phi-2. Модели Gemma-2 2B , Gemma 2B и Phi-2 доступны на HuggingFace в формате защитных тензоров. Поскольку API LLM Inference поддерживает LoRA только на уровнях внимания, при создании LoraConfig указывайте только уровни внимания следующим образом:

# For Gemma
from peft import LoraConfig
config = LoraConfig(
    r=LORA_RANK,
    target_modules=["q_proj", "v_proj", "k_proj", "o_proj"],
)

# For Phi-2
config = LoraConfig(
    r=LORA_RANK,
    target_modules=["q_proj", "v_proj", "k_proj", "dense"],
)

Для тестирования на HuggingFace доступны общедоступные точно настроенные модели LoRA, соответствующие API LLM Inference. Например, monsterapi/gemma-2b-lora-maths-orca-200k для Gemma-2B и lole25/phi-2-sft-ultrachat-lora для Phi-2.

После обучения на подготовленном наборе данных и сохранения модели вы получаете файл adapter_model.safetensors , содержащий точно настроенные веса модели LoRA. Файл Safetensors — это контрольная точка LoRA, используемая при преобразовании модели.

На следующем шаге вам необходимо преобразовать веса модели в плоский буфер TensorFlow Lite с помощью пакета Python MediaPipe. ConversionConfig должен указывать параметры базовой модели, а также дополнительные параметры LoRA. Обратите внимание: поскольку API поддерживает вывод LoRA только с помощью графического процессора, для серверной части необходимо установить значение 'gpu' .

import mediapipe as mp
from mediapipe.tasks.python.genai import converter

config = converter.ConversionConfig(
  # Other params related to base model
  ...
  # Must use gpu backend for LoRA conversion
  backend='gpu',
  # LoRA related params
  lora_ckpt=LORA_CKPT,
  lora_rank=LORA_RANK,
  lora_output_tflite_file=LORA_OUTPUT_TFLITE_FILE,
)

converter.convert_checkpoint(config)

Конвертер выведет два файла плоского буфера TFLite: один для базовой модели, а другой для модели LoRA.

Вывод модели LoRA

API вывода LLM для Интернета, Android и iOS обновлен для поддержки вывода модели LoRA.

// Set the configuration options for the LLM Inference task
val options = LlmInferenceOptions.builder()
        .setModelPath('<path to base model>')
        .setMaxTokens(1000)
        .setTopK(40)
        .setTemperature(0.8)
        .setRandomSeed(101)
        .setLoraPath('<path to LoRA model>')
        .build()

// Create an instance of the LLM Inference task
llmInference = LlmInference.createFromOptions(context, options)

Чтобы запустить вывод LLM с помощью LoRA, используйте те же методыgenerateResponse generateResponse() generateResponseAsync() что и в базовой модели.