小身板大能量：树莓派玩转 Phi-2、Mistral 和 LLaVA 等AI大模型~

你是否想过在自己的设备上运行自己的大型语言模型（LLMs）或视觉语言模型（VLMs）？你可能有过这样的想法，但是一想到要从头开始设置、管理环境、下载正确的模型权重，以及你的设备是否能处理这些模型的不确定性，你可能就犹豫了。

让我们更进一步。想象一下，在自己的信用卡大小的设备上——比如Raspberry Pi ——运行自己的LLM或VLM。不可能吗？完全不是。毕竟，我正在写这篇帖子，所以这肯定是可能的。

确实可能，但为什么要这么做呢？

目前，在边缘设备上运行LLM似乎有些牵强。但这个特定的利基用例应该会随着时间的推移而成熟，我们肯定会看到一些很酷的边缘解决方案，这些解决方案采用完全本地的生成式AI解决方案，在边缘设备上运行。

这也是为了探索可能性的极限。如果能在计算规模的这一极端实现，那么在Raspberry Pi 和大型强大服务器GPU之间的任何级别上都可以实现。

传统上，边缘AI与计算机视觉紧密相连。探索在边缘部署LLMs和VLMs为这个新兴领域增添了一个令人兴奋的维度。

最重要的是，我只是想用我最近购买的Raspberry Pi 5做一些有趣的事情。

那么，我们如何在Raspberry Pi 上实现这一切呢？使用Ollama！

什么是Ollama？

Ollama已经成为在个人电脑上运行本地LLMs的最佳解决方案之一，而无需处理从头开始设置的麻烦。只需几条命令，就可以毫无问题地设置好一切。在我的经验中，它完全自给自足，并且在多个设备和模型上都能完美运行。它甚至提供了一个用于模型推理的REST API，因此你可以让它在Raspberry Pi 上运行，并从你的其他应用程序和设备中调用它（如果你愿意的话）。

还有Ollama Web UI，这是一个与Ollama无缝运行的漂亮的人工智能用户界面（UI）/用户体验（UX），适合那些对命令行界面感到不安的人。如果你愿意的话，它基本上是一个本地的ChatGPT界面。

Ollama和Ollama Web UI还支持VLM，如LLaVA，这为边缘生成式AI用例打开了更多的大门。

技术要求

你只需要以下设备：

Raspberry Pi 5（或速度较慢的Raspberry Pi 4）——选择8GB RAM版本以容纳7B模型。

SD卡——至少16GB，容量越大，可容纳的模型越多。预先加载有合适的操作系统，如Raspbian Bookworm或Ubuntu。

互联网连接

就像我之前提到的，在Raspberry Pi 上运行Ollama已经接近硬件谱系的极端。理论上，任何比Raspberry Pi 更强大的设备（只要它运行Linux发行版并具有类似的内存容量），都应该能够运行Ollama和本文中讨论的模型。

1. 安装Ollama

为了在Raspberry Pi 上安装Ollama，我们将避免使用Docker以节省资源。

在终端中运行

curl https://ollama.ai/install.sh | sh

运行上述命令后，你应该会看到与下面类似的图像。

就像输出所说的那样，转到0.0.0.0:11434以验证Ollama是否正在运行。由于我们使用的是Raspberry Pi ，所以看到“WARNING: No NVIDIA GPU detected. Ollama will run in CPU-only mode.”（警告：未检测到NVIDIA GPU。Ollama将以仅CPU模式运行。）是正常的。但是，如果你在这些说明中看到的是应该具有NVIDIA GPU的设备，那么可能出现了问题。

2. 通过命令行运行LLMs

查看官方the official Ollama model library，了解可以使用Ollama运行的模型列表。在8GB的Raspberry Pi 上，大于7B的模型将无法容纳。让我们使用Phi-2，一个来自微软推出的2.7B LLM，现在在MIT许可下。

在终端中运行

ollama run phi

一旦你看到与下面类似的输出，你就已经在Raspberry Pi 上运行了一个LLM！就是这么简单。

以下是与Phi-2 2.7B的交互。显然，你不会得到相同的输出，但你应该明白了

你可以尝试其他模型，如Mistral、Llama-2等，只需确保SD卡上有足够的空间存储模型权重。

当然，模型越大，输出速度就越慢。在Phi-2 2.7B上，我可以获得大约每秒4个令牌的速度。但是，使用Mistral 7B，生成速度下降到大约每秒2个令牌。一个令牌大致相当于一个单词。

以下是与Mistral 7B的交互

现在我们已经在Raspberry Pi 上运行了LLMs，但还没有结束。终端并不适合所有人。让我们也让Ollama Web UI运行起来！

3. 安装和运行Ollama Web UI

我们将遵循Ollama Web UI GitHub存储库official Ollama Web UI GitHub Repository（https://github.com/open-webui/open-webui）上的说明，在不使用Docker的情况下进行安装。它建议Node.js版本至少为20.10，因此我们将遵循这一建议。它还建议Python版本至少为3.11，但Raspbian OS已经为我们安装了该版本。

我们必须先安装Node.js。在终端中运行

curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_20.x | sudo -E bash - &&\sudo apt-get install -y nodejs

对于未来的读者，如果需要，可以将20.x更改为更合适的版本。

然后运行下面的代码块。

git clone https://github.com/ollama-webui/ollama-webui.gitcd ollama-webui/
# Copying required .env filecp -RPp example.env .env
# Building Frontend Using Nodenpm inpm run build
# Serving Frontend with the Backendcd ./backendpip install -r requirements.txt --break-system-packages sh start.sh

这是对GitHub上提供的内容的轻微修改。请注意，为了简洁和方便，我们没有遵循最佳实践，比如使用虚拟环境，并且我们使用了--break-system-packages标志。如果遇到找不到uvicorn之类的错误，请重新启动终端会话。

如果一切顺利，你应该能够通过Raspberry Pi 上的http://0.0.0.0:8080或同一网络上的另一台设备通过http://:8080/访问Ollama Web UI。

创建账户并登录后，你应该会看到与下面类似的图像。

如果你之前下载了一些模型权重，你应该会在下面的下拉菜单中看到它们。如果没有，你可以转到设置以下载模型。可能的模型会出现在这里

如果你想要下载新的模型，去Settings > Models to pull models

整个界面非常简洁直观，因此我不会过多解释。这确实是一个非常出色的开源项目。

以下是通过Ollama Web UI与Mistral 7B的交互示例

4. 通过Ollama Web UI运行视觉语言模型（VLMs）

就像我在本文开头提到的那样，我们还可以运行VLMs。让我们运行一个流行的开源VLM——LLaVA，它恰好也被Ollama支持。为此，请通过界面拉取“llava”以下载其权重。

不幸的是，与大型语言模型（LLMs）不同，Raspberry Pi 上的设置需要相当长的时间来解释图像。下面的示例大约需要6分钟来处理。大部分时间可能是因为图像方面的处理尚未得到适当优化，但这种情况在未来肯定会改变。令牌生成速度约为每秒2个令牌。

总结

至此，我们已经基本完成了本文的目标。回顾一下，我们已经成功使用Ollama和Ollama Web UI在Raspberry Pi 上运行了Phi-2、Mistral和LLaVA等LLMs和VLMs。

我完全可以想象出几个在Raspberry Pi （或其他小型边缘设备）上托管本地LLMs的用例，特别是如果我们使用Phi-2等大小的模型，每秒4个令牌的速度对于某些用例中的流式传输来说似乎是可接受的速度。

“小型”LLMs和VLMs领域（考虑到其“大型”的指定，这一名称有些自相矛盾）是一个活跃的研究领域，最近发布了相当多的模型。希望这一新兴趋势能够继续下去，并发布更多高效且紧凑的模型！在未来几个月里，这无疑是值得关注的。

免责声明：作者与Ollama或Ollama Web UI没有关联。所有观点均为作者个人的看法，不代表任何组织。