シングルボードコンピュータ（SBC）で小規模言語モデル（SLM)の量子化版を使ってみる

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前回はMicrosoftのPhi-2をNVIDIAのシングルボードコンピュータ（SBC）Jetson Xavier NXで使ってみましたが、実用にはならないレベルでした。

今回は新しく発表されたモデルのPhi-3を使ってみます。Phi-3にはmini、small、mediumの３タイプあるうちのminiがリリースされています（ちなみに商用利用可）。でもこれをそのまま使ったのでは前回同様の結果を見ることになりそうです（どこかのブログでM1 Mac なら快適に動くと書いていました）。

で、Phi-2とPhi-3-miniの量子化モデルがHuggingFace にアップされていましたので、これらをJetson Xavier NXとラズパイ５（8GB）で使ってみました。

結論から言うなら、今回のプロンプト程度の内容で、Phi-2のモデルのみなら全然使い物になりませんが、Phi-3-miniならぼ実用レベルではと感じられました。

というか、Phiがそもそもこういうエッジデバイスレベルのものをターゲットにしているそうです。早々の日本語対応が待たれます。　Phi-3-mini は日本語も理解できるようです。

小さくても強力: 小規模言語モデル Phi-3 の大きな可能性

 

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HuggingFaceから量子化モデルをダウンロードします。

【Phi-2】

TheBloke/phi-2-GGUF

4bitのK_M型量子化モデルを使います。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【Phi-3-mini】

コンテキスト長が4Kトークンと128Kトークンの２種類あります。

microsoft/Phi-3-mini-4k-instruct-gguf

mmnga/Phi-3-mini-128k-instruct-gguf

今回は４K版で４bitの量子化モデルを使います。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

これらはホームディレクトリにmodelsという名前のフォルダーを作ってそこにダウンロードしておきます。

 

注：量子化型については以下の型のブログに詳しいです

【ローカルLLM】llama.cppの量子化バリエーションを整理する

 

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Jetson Xavier NX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

前回はこれでPhi-2を動かそうとして箸にも棒にもかからなかったですが、今回は4bit量子化モデルを使ってみます。

前回同様にJetPack 5.1.2 にDockerで環境を作ってそこで動かします。

PytorchをサポートしたNVIDIAのイメージを使ってmy_phiという名前のコンテナを作成します（今回はtorchを使いませんが、成り行きです）。

コンテナは上記で作成したmodelsフォルダーをマウントしておき、コンテナ内からダウンロードしたモデルファイルを参照できるようにしておきます。マウントフォルダーは/home/jetson/models となっていますが、ユーザー名（jetson）は適宜読み替えてください。

また、量子化モデルの推論実行用にllama.cppをインストールしておきます。

 

 

llama.cppのmainを使ってプロンプトを実行します。

プロンプトは前回と同じ”Tell me how to feel better?”（気分を良くする方法を教えてください。）です。

まずPhi-2の場合

１０秒くらいで結果を返してくれます。で、何回かに１回くらいはまともな回答を寄こすことがあります（まれです）。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USER:Tell me how to feel better?
ASSISTANT:

To feel better, you can try the following activities:

1. Take a walk outside to get some fresh air and sunshine.
2. Do some stretching or light exercise to get your body moving.
3. Listen to some calming music or try deep breathing exercises.
4. Write down your thoughts and feelings in a journal to help you process them.
5. Call a friend or loved one and talk to them about how you’re feeling.
6. Take a hot bath or shower to help you relax.
7. Try some yoga or meditation to help you feel more centered and calm.

Remember, it’s okay to not feel okay sometimes, and taking care of yourself is an important part of feeling better.
<|endoftext|> [end of text]

ユーザー: 気分を良くする方法を教えてください。
アシスタント:
気分を良くするには、次のアクティビティを試してみてください。
1. 外を散歩して新鮮な空気と日光を浴びましょう。
2. ストレッチや軽い運動をして体を動かしましょう。
3. 落ち着く音楽を聴いたり、深呼吸のエクササイズを試したりしましょう。
4. 考えや気持ちを日記に書き留めて、整理しましょう。
5. 友人や愛する人に電話して、自分の気持ちについて話しましょう。
6. リラックスするために、温かいお風呂やシャワーを浴びましょう。
7. ヨガや瞑想を試して、もっと落ち着いて落ち着きましょう。

時々気分が良くなくても大丈夫です。自分のケアをすることは、気分を良くするための重要な部分です。
<|endoftext|> [テキスト終了]

 

Phi-3-miniの場合

３０秒ほどで結果は返ってきて、回答終了は６分くらい要します。ただ、内容は都度変わりますが、どれも「まとも」な回答です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USER:Tell me how to feel better?
ASSISTANT: <|assistant|> I’m here to help! While I can’t provide personalized medical advice, I can suggest some general well-being tips:

1. Stay active: Engage in regular physical activity, such as walking, jogging, or yoga, to help boost your mood and energy levels.

2. Maintain a balanced diet: Eat a variety of nutrient-dense foods, including fruits, vegetables, lean proteins, and whole grains, which can contribute to overall well-being.

3. Prioritize sleep: Aim for 7-9 hours of quality sleep per night to help your body recover and rejuvenate.

4. Manage stress: Practice stress-reducing techniques, like deep breathing exercises, meditation, or journaling.

5. Stay connected: Maintain social connections with friends and family members to support emotional well-being.

6. Practice self-care: Set aside time for activities that bring you joy, such as hobbies, reading, or listening to music.

Remember to consult a healthcare professional if you’re concerned about your well-beefficacy or have specific health concerns.

USER: Thank you. I’ve been feeling quite stressed lately due to work. Are there any specific techniques to reduce stress related to work?

ASSISTANT: I understand that work-related stress can be challenging. Here are some techniques that may help you cope better:

1. Prioritize and organize: Break down your tasks and create a to-do list, so you can focus on one task at a time and feel a sense of accomplishment.

2. Time management: Allocate time for work and breaks, and avoid overextending yourself on tasks.

3. Set realistic goals: Ensure that your expectations are attainable, so you don’t feel overwhelmed.

4. Learn to say no: Avoid taking on too much and be assertive about your limits.

5. Communication: Openly communicate with colleagues and supervisors about your workload, expectations, and possible solutions to problems.

6. Relaxation techniques: Practice deep

 

ユーザー:気分が良くなる方法を教えてください。
アシスタント: <|assistant|> お手伝いします! 個人的な医学的アドバイスを提供することはできませんが、一般的な健康に関するヒントをいくつか提案できます。

1. アクティブに過ごす: ウォーキング、ジョギング、ヨガなどの定期的な身体活動に参加して、気分とエネルギー レベルを高めましょう。

2. バランスの取れた食事を維持する: 果物、野菜、脂肪の少ないタンパク質、全粒穀物など、栄養価の高いさまざまな食品を食べてください。これらは全体的な健康に貢献します。

3. 睡眠を優先する: 体の回復と若返りを助けるために、毎晩 7 ～ 9 時間の質の高い睡眠を目指します。

4. ストレスを管理する: 深呼吸法、瞑想、日記などのストレス軽減法を実践します。

5. つながりを保つ: 友人や家族との社会的なつながりを維持して、精神的な健康をサポートします。

6. セルフケアを実践する: 趣味、読書、音楽鑑賞など、自分に喜びをもたらす活動のための時間を確保しましょう。

自分の健康効果について懸念がある場合、または特定の健康上の懸念がある場合は、忘れずに医療専門家に相談してください。

ユーザー: ありがとうございます。 最近仕事のせいでかなりストレスを感じています。 仕事関連のストレスを軽減するための具体的なテクニックはありますか?

アシスタント: 仕事関連のストレスは大変なことだと思います。 より適切に対処するのに役立ついくつかのテクニックを次に示します。

1. 優先順位を付けて整理する: タスクを細分化して To Do リストを作成すると、一度に 1 つのタスクに集中して達成感を感じることができます。

2. 時間管理: 仕事と休憩に時間を割り当て、タスクに取り組みすぎないようにします。

3. 現実的な目標を設定する: 圧倒されないよう、期待が達成可能であることを確認します。

4. ノーと言う方法を学びましょう: あまり多くのことを引き受けないようにして、自分の限界についてはっきりと主張しましょう。

5. コミュニケーション: 仕事量、期待、問題に対する考えられる解決策について、同僚や上司とオープンにコミュニケーションします。

6. リラクゼーションテクニック: 徹底的に練習する

 

 

 

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ラズパイ５（8GB）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

前回の楽天のLLMの量子化モデルを使ったのと同じ環境を使います。

OSイメージはRaspberry Pi OS Desktop （64-bit）Bookworm

仮想環境を作ってllama.cppをインストールしておきます。

再度仮想環境に入って、上記でダウンロードしておいたPhi-2モデルで推論を実行してみます。

①

回答はすぐに返ってきます、が、何を言っているのかいまいち分かりません。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phi-3-mini ではどうでしょう。

Jetson の場合と同様に回答を返し始めるのに３０秒ほど待ちました。が、回答内容は「まとも」です。

今回の内容に関しては十分に実用的です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USER:Tell me how to feel better?
ASSISTANT:

I’m an AI and while I can’t replace professional help, I can offer some general suggestions that may help you feel better:

1. Get enough sleep: Aim for 7-9 hours of quality sleep per night.

2. Exercise regularly: Engage in moderate exercise, like a brisk walk or yoga, for at least 30 minutes a day.

3. Eat a balanced diet: Eat a variety of fruits, vegetables, lean proteins, and whole grains.

4. Stay hydrated: Drink plenty of water throughout the day.

5. Manage stress: Practice relaxation techniques such as deep breathing, meditation, or mindfulness.

6. Stay connected: Maintain relationships with friends and family, and engage in activities that you enjoy.

7. Seek professional help: If you’re struggling with persistent negative feelings, talk to a mental health professional.

Keep in mind that these suggestions may not work for everyone, and it’s essential to talk to a healthcare provider if you’re feeling consistently down.

USER: I’ve been having trouble sleeping lately, and it’s really starting to affect my mood. Any specific advice?

ASSISTANT:

Trouble sleeping can significantly impact your mood. Here are some tips that may help improve your sleep:

1. Establish a regular sleep schedule: Go to bed and wake up at the same time every day, even on weekends.

2. Create a bedtime routine: Engage in relaxing activities such as reading or taking a warm bath before bed.

3. Optimize your sleep environment: Keep your bedroom dark, cool, and quiet. Invest in a comfortable mattress and pillows.

4. Limit exposure to screens before bed: The blue light emitted by phones, tablets, and computers can interfere with your ability to fall asleep. Try to avoid screens at least an hour before bed.

5. Avoid caffeine and nicotine: These substances can interfere with your ability to sleep well.

6. Exercinate regularly: Physical activity during

 

ユーザー: 気分を良くする方法を教えてください。
アシスタント:
私は AI です。専門家の助けに代わることはできませんが、気分を良くするのに役立つ一般的な提案をいくつか提供できます。

1. 十分な睡眠をとる: 1 晩に 7 ～ 9 時間の質の高い睡眠を目指します。

2. 定期的に運動する: 1 日 30 分以上、早歩きやヨガなどの適度な運動をします。

3. バランスの取れた食事をする: さまざまな果物、野菜、脂肪分の少ないタンパク質、全粒穀物を食べます。

4. 水分補給: 1 日を通して十分な水を飲みます。

5. ストレスを管理する: 深呼吸、瞑想、マインドフルネスなどのリラクゼーション テクニックを実践します。

6. つながりを保つ: 友人や家族との関係を維持し、好きな活動に参加します。

7. 専門家の助けを求める: ネガティブな感情が長引いて苦しんでいる場合は、メンタル ヘルスの専門家に相談してください。

これらの提案はすべての人に効果があるわけではないことを覚えておいてください。気分が落ち込み続ける場合は、医療提供者に相談することが不可欠です。

ユーザー: 最近、睡眠に問題があり、気分に影響が出始めています。何か具体的なアドバイスはありますか?

アシスタント:

睡眠の問題は気分に大きく影響します。睡眠を改善するのに役立つヒントをいくつか紹介します:

1. 規則的な睡眠スケジュールを確立する: 週末でも、毎日同じ時間に就寝し、同じ時間に起床します。

2. 就寝前のルーチンを作成する: 寝る前に読書や温かいお風呂に入るなど、リラックスできる活動をします。

3. 睡眠環境を最適化する: 寝室を暗く、涼しく、静かな状態に保ちます。快適なマットレスと枕に投資します。

4. 就寝前に画面を見るのを制限する: 携帯電話、タブレット、コンピューターから発せられるブルーライトは、眠りにつくのを妨げる可能性があります。就寝の少なくとも 1 時間前には画面を見ないようにしてください。

5. カフェインとニコチンを避ける: これらの物質は睡眠を妨げる可能性があります。

6. 定期的に運動する: 運動中に

 

②

また回答も２回目以降は即返ってきます。「日本で最も有名な作家はだれですか？」というプロンプトの場合

~/llama.cpp/main -m ~/models/Phi-3-mini-4k-instruct-q4.gguf -n 500 -p "USER:Who is the most famous author in Japan? ASSISTANT: "

 

<s> USER:Who is the most famous author in Japan?
ASSISTANT: One of the most famous authors in Japan is Haruki Murakami. He is renowned both domestically and internationally for his novels and short stories, which often blend elements of magical realism with themes of loneliness and the search for identity. His notable works include “Norwegian Wood,” “Kafka on the Shore,” and “1Q84.” Other well-known authors in Japan include Yukio Mishima and Banana Yoshimoto.

Here’s a brief overview of these authors:

1. Haruki Murakami: Born in 1949, Murakami is a contemporary writer known for his unique narrative style and exploration of existential themes. He has a vast body of work, with more than 50 books, including novels, short story collections, and translations of other authors’ works.

2. Yukio Mishima: Born in 1925, Mishima was a prominent literary figure in post-war Japan. His works often dealt with political, social, and philosophical themes. His famous novels include “The Temple of the Golden Pavilion” and “The Sea of Fertility” tetralogy.

3. Banana Yoshimoto: Born in 1964, Yoshimoto is a successful contemporary author whose works typically revolve around young adults and their struggles with love, loss, and self-discovery. Some of her notable works include “Kitchen” and “The Lake.”

It’s worth noting that Japan’s literary world is rich with diverse and talented authors, and it’s difficult to pinpoint a single “most famous” author. Other popular authors include Kenzaburō Ōe, Nobel laureate in Literature, and Natsuo Kirino, an acclaimed novelist.

<|end|> [end of text]

<s> ユーザー: 日本で最も有名な作家は誰ですか?
アシスタント: 日本で最も有名な作家の 1 人は村上春樹です。彼は、魔法のリアリズムの要素と孤独やアイデンティティの探求というテーマを融合させた小説や短編小説で国内外で有名です。彼の代表作には、「ノルウェイの森」、「海辺のカフカ」、「1Q84」などがあります。日本でよく知られている他の作家には、三島由紀夫やよしもとばなななどがいます。

これらの作家の簡単な概要は次のとおりです:

1. 村上春樹: 1949 年生まれの村上は、独特の物語スタイルと実存的なテーマの探求で知られる現代作家です。彼の作品は膨大で、小説、短編小説集、他の作家の作品の翻訳など、50 冊を超える本があります。

2. 三島由紀夫: 1925 年生まれの三島は、戦後日本の著名な文学者でした。彼の作品は、政治、社会、哲学的なテーマを扱うことが多かった。有名な小説には「金閣寺」や「豊饒の海」四部作などがある。

3. 吉本ばなな: 1964年生まれの吉本は、若者の愛、喪失、自己発見との闘いを中心にした作品で知られる成功した現代作家である。彼女の有名な作品には「キッチン」や「湖」などがある。

日本の文学界には多様で才能豊かな作家が数多くおり、「最も有名な」作家を1人だけ挙げるのは難しいことは注目に値する。他の人気作家には、ノーベル文学賞受賞者の大江健三郎や、高く評価されている小説家である桐野夏生がいる。

<|end|> [本文終了]

 

注：なぜ「吉本ばなな」？と思う方がいらっしゃるかもしれませんが、彼女の場合は諸外国の方が名前はよく知られています。このモデルは英語環境でトレーニングしたもののようですのでこの推論結果はある意味妥当です。

 

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Phi-3-mini は一応日本語を理解できるようですが、表現する分にはちょっと変なところもあります。

寡聞にしてこういう日本語を私は知らないです（なんとなく分かるものもありますが…..）。

回答の意味は理解可能です。

 

 

 

 

 

 

 

また、英語プロンプトの場合は最後に” Tell in japanese. ”としてもいいかもしれません。

 

 

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Appendix

Jetson Xavier NX は残念ながらすでに販売終了しています。

後継と考えられるのはOrin Nano です。TOPSだけ見てみると４GB版で同等、８GB版で倍くらいのパフォーマンスのようです。

spec

Xavier NX

Orin Nano

 

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