Android端末でLLMを動かす完全ガイド：MediaPipeによるオンデバイス推論

Google Pixel8a（iPhone SE的な廉価版端末）でWebサービスに引けをとらないスピードで動く

ちなみに日本語でも動きます。

↓手元で論文を要約したときの速度

Processor	Prefill Speed	Decode Speed
CPU	30.67token/s	5.94token/s
GPU	114.77token/s	7.73token/s

サンプルアプリは以下

はじめに

AndroidデバイスでLLM（大規模言語モデル）を直接実行できることをご存知ですか？

従来のクラウドAPIとは異なり、デバイス上で直接推論を行うオンデバイスLLMは、以下のメリットを提供します：

🔒 完全なプライバシー保護：データが端末から出ない
⚡ 低レイテンシ：ネットワーク通信なしで即座にレスポンス
💰 コスト削減：API料金不要
🌐 オフライン動作：インターネット接続不要

本ガイドでは、GoogleのMediaPipeフレームワークを使用して、Android端末でLLMを実装する方法を、基本的な実装から高度な機能まで段階的に解説します。

実用例：Google AI Edge Gallery
本ガイドでは、Googleが公開する「AI Edge Gallery」アプリを実例として参照しながら、実際のプロダクションレベルの実装方法を学びます。

なぜオンデバイスLLMなのか

クラウドAPIとの比較

項目	クラウドAPI	オンデバイスLLM
プライバシー	データを送信	完全にローカル
レスポンス時間	ネットワーク依存	即座（50-200ms）
コスト	従量課金	初期開発のみ
オフライン対応	❌	✅
スケーラビリティ	無制限	デバイス性能に依存
モデルサイズ	制限なし	1-5GB程度

技術的な実現可能性

2025年現在の状況：

モデル軽量化技術：量子化により1-5GBでGPT-3.5相当の性能
モバイル端末の性能向上：最新端末は8-16GBメモリ搭載
専用フレームワーク：MediaPipe、TensorFlow Lite等の最適化

適用シーンの例

個人情報を扱うアプリ：医療、金融、法務
リアルタイム処理：ライブ翻訳、音声認識
エンタープライズ：機密データを外部送信できない環境
教育・学習：オフライン学習アプリ

MediaPipeによるLLM実装の基礎

MediaPipeとは

GoogleのMediaPipeは、マルチモーダルAIタスクに最適化されたフレームワークです：

統一API：テキスト、画像、音声を同じインターフェースで処理
ハードウェア最適化：GPU、NPU、CPUを自動選択
ストリーミング対応：リアルタイムでの逐次出力
プロダクション実績：YouTube、Google Assistant等で使用

アーキテクチャ概要

あなたのAndroidアプリ
    ↓
MediaPipe LLM API
    ↓
.taskファイル（専用モデル形式）
    ↓
ハードウェアアクセラレーション（GPU/CPU/NPU）
    ↓
ストリーミング出力

最初の一歩シンプルなLLMアプリ

環境準備

必要な依存関係：

dependencies {
    implementation("com.google.mediapipe:tasks-genai:0.10.24")
    implementation("androidx.compose.ui:ui:$compose_version")
}

最小限の実装

まずは、1つの関数でLLMを動かしてみましょう：

// シンプルな関数ベースの実装
import android.content.Context
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInference
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInferenceSession

fun simpleLlmExample(context: Context) {
    // 1. 単一のメソッド内で完結する実装
    val modelPath = "models/gemma-2b.task"
    
    // 2. LLMエンジンの作成
    val llmInference = LlmInference.createFromOptions(
        context,
        LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
            .setModelPath(modelPath)
            .setMaxTokens(256)
            .build()
    )
    
    // 3. セッションの作成
    val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
        llmInference,
        LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
            .setTopK(40)
            .setTemperature(0.8f)
            .build()
    )
    
    // 4. プロンプトを送信して結果を取得
    session.addQueryChunk("Explain AI in one sentence.")
    
    // 5. レスポンスを処理
    session.generateResponseAsync { partialResult, done ->
        print(partialResult)  // コンソールに出力
        if (done) {
            println("\n--- Generation completed ---")
            // 6. クリーンアップ
            llmInference.close()
        }
    }
}

UI付きアプリケーション

実際のアプリで使えるComposeベースの実装：

// Composeでの使用例
@Composable
fun SimpleLlmChat() {
    val context = LocalContext.current
    var response by remember { mutableStateOf("") }
    var isGenerating by remember { mutableStateOf(false) }
    
    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        Button(
            onClick = {
                if (!isGenerating) {
                    isGenerating = true
                    response = ""
                    
                    // インラインでLLMを使用
                    val llm = LlmInference.createFromOptions(
                        context,
                        LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
                            .setModelPath("models/gemma-2b.task")
                            .setMaxTokens(128)
                            .build()
                    )
                    
                    val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
                        llm,
                        LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
                            .setTemperature(0.7f)
                            .build()
                    )
                    
                    session.addQueryChunk("Tell me a joke")
                    session.generateResponseAsync { partial, done ->
                        response += partial
                        if (done) {
                            isGenerating = false
                            llm.close()
                        }
                    }
                }
            },
            enabled = !isGenerating
        ) {
            Text(if (isGenerating) "Generating..." else "Generate Joke")
        }
        
        Spacer(modifier = Modifier.height(16.dp))
        
        Text(
            text = response,
            modifier = Modifier.fillMaxWidth()
        )
    }
}

再利用可能なクラス実装

プロダクション向けの構造化された実装：

// LlmMinimalExample.kt
import android.content.Context
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInference
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInferenceSession

class LlmMinimalExample(private val context: Context) {
    private var llmInference: LlmInference? = null
    private var session: LlmInferenceSession? = null
    
    fun initialize(modelPath: String) {
        // 1. LLM推論オプションの設定
        val options = LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
            .setModelPath(modelPath)                    // モデルファイルのパス
            .setMaxTokens(512)                          // 最大トークン数
            .setPreferredBackend(LlmInference.Backend.GPU)  // GPU使用
            .build()
        
        // 2. LLM推論エンジンの作成
        llmInference = LlmInference.createFromOptions(context, options)
        
        // 3. セッションの作成
        session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
            llmInference!!,
            LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
                .setTopK(40)
                .setTopP(0.95f)
                .setTemperature(0.8f)
                .build()
        )
    }
    
    fun generateResponse(prompt: String, onResult: (String, Boolean) -> Unit) {
        // 4. プロンプトを追加
        session?.addQueryChunk(prompt)
        
        // 5. 非同期でレスポンスを生成（ストリーミング）
        session?.generateResponseAsync { partialResult, done ->
            onResult(partialResult, done)
        }
    }
    
    fun cleanup() {
        // 6. リソースのクリーンアップ
        llmInference?.close()
    }
}

🔑 基本実装のポイント

.taskファイル：MediaPipe専用のモデル形式が必要
ストリーミング出力：generateResponseAsyncでリアルタイム表示
メモリ管理：必ずclose()でリソース解放
非同期処理：UIをブロックしないよう必須

画像入力対応マルチモーダルLLM

Vision Language Modelとは

マルチモーダルLLMは、テキストと画像の両方を理解できるモデルです：

画像理解：写真の内容を詳細に説明
視覚的質問応答：画像について自然言語で質問可能
OCR機能：画像内のテキストを読み取り
シーン解析：複雑な場面の理解と説明

基本的な画像分析実装

// ImageLlmExample.kt
import android.content.Context
import android.graphics.Bitmap
import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInference
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.LlmInferenceSession
import com.google.mediapipe.tasks.genai.llminference.GraphOptions

class ImageLlmExample(private val context: Context) {
    private var llmInference: LlmInference? = null
    private var session: LlmInferenceSession? = null
    
    fun initialize(modelPath: String) {
        // 1. 画像対応モデル用のオプション設定
        val options = LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
            .setModelPath(modelPath)
            .setMaxTokens(512)
            .setMaxNumImages(1)  // 画像入力を1枚まで許可
            .setPreferredBackend(LlmInference.Backend.GPU)
            .build()
        
        llmInference = LlmInference.createFromOptions(context, options)
        
        // 2. ビジョンモダリティを有効化したセッション
        session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
            llmInference!!,
            LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
                .setTopK(40)
                .setTemperature(0.8f)
                .setGraphOptions(
                    GraphOptions.builder()
                        .setEnableVisionModality(true)  // ビジョン機能を有効化
                        .build()
                )
                .build()
        )
    }
    
    fun analyzeImage(
        image: Bitmap, 
        prompt: String, 
        onResult: (String, Boolean) -> Unit
    ) {
        // 3. テキストプロンプトを追加（画像より先に追加する必要がある）
        session?.addQueryChunk(prompt)
        
        // 4. 画像を追加
        val mpImage = BitmapImageBuilder(image).build()
        session?.addImage(mpImage)
        
        // 5. レスポンス生成
        session?.generateResponseAsync { partialResult, done ->
            onResult(partialResult, done)
        }
    }
    
    fun cleanup() {
        llmInference?.close()
    }
}

シンプルな画像分析関数

// 画像を分析する単純な関数
fun analyzeImageSimple(
    context: Context,
    modelPath: String,
    image: Bitmap,
    question: String = "What do you see in this image?"
) {
    // LLMエンジンの作成（画像対応）
    val llm = LlmInference.createFromOptions(
        context,
        LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
            .setModelPath(modelPath)
            .setMaxTokens(256)
            .setMaxNumImages(1)
            .build()
    )
    
    // セッションの作成（ビジョンモダリティ有効）
    val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
        llm,
        LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
            .setTemperature(0.7f)
            .setGraphOptions(
                GraphOptions.builder()
                    .setEnableVisionModality(true)
                    .build()
            )
            .build()
    )
    
    // プロンプトと画像を追加
    session.addQueryChunk(question)
    session.addImage(BitmapImageBuilder(image).build())
    
    // 結果を出力
    session.generateResponseAsync { partial, done ->
        print(partial)
        if (done) {
            println("\n--- Analysis completed ---")
            llm.close()
        }
    }
}

画像分析UIの完全実装

@Composable
fun ImageAnalysisScreen() {
    val context = LocalContext.current
    var selectedImage by remember { mutableStateOf<Bitmap?>(null) }
    var analysisResult by remember { mutableStateOf("") }
    var isAnalyzing by remember { mutableStateOf(false) }
    
    // 画像選択ランチャー
    val launcher = rememberLauncherForActivityResult(
        contract = ActivityResultContracts.GetContent()
    ) { uri: Uri? ->
        uri?.let {
            val bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(
                context.contentResolver, it
            )
            selectedImage = bitmap
        }
    }
    
    Column(
        modifier = Modifier
            .fillMaxSize()
            .padding(16.dp)
    ) {
        // 画像選択ボタン
        Button(
            onClick = { launcher.launch("image/*") },
            modifier = Modifier.fillMaxWidth()
        ) {
            Text("Select Image")
        }
        
        // 選択した画像の表示
        selectedImage?.let { bitmap ->
            Image(
                bitmap = bitmap.asImageBitmap(),
                contentDescription = "Selected image",
                modifier = Modifier
                    .fillMaxWidth()
                    .height(200.dp)
                    .padding(vertical = 8.dp)
            )
            
            // 分析ボタン
            Button(
                onClick = {
                    if (!isAnalyzing) {
                        isAnalyzing = true
                        analysisResult = ""
                        
                        // インラインでLLM分析を実行
                        val llm = LlmInference.createFromOptions(
                            context,
                            LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
                                .setModelPath("models/gemma-3n-E2B-it-int4.task")
                                .setMaxTokens(256)
                                .setMaxNumImages(1)
                                .build()
                        )
                        
                        val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
                            llm,
                            LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
                                .setGraphOptions(
                                    GraphOptions.builder()
                                        .setEnableVisionModality(true)
                                        .build()
                                )
                                .build()
                        )
                        
                        session.addQueryChunk("Describe this image in detail.")
                        session.addImage(BitmapImageBuilder(bitmap).build())
                        
                        session.generateResponseAsync { partial, done ->
                            analysisResult += partial
                            if (done) {
                                isAnalyzing = false
                                llm.close()
                            }
                        }
                    }
                },
                enabled = !isAnalyzing,
                modifier = Modifier.fillMaxWidth()
            ) {
                Text(if (isAnalyzing) "Analyzing..." else "Analyze Image")
            }
        }
        
        // 分析結果の表示
        if (analysisResult.isNotEmpty()) {
            Card(
                modifier = Modifier
                    .fillMaxWidth()
                    .padding(top = 16.dp)
            ) {
                Text(
                    text = analysisResult,
                    modifier = Modifier.padding(16.dp)
                )
            }
        }
    }
}

🔑 マルチモーダル実装のポイント

対応モデルの確認：画像入力対応の.taskファイルが必要
順序が重要：addQueryChunk()→addImage()の順番を守る
ビジョンモダリティの有効化：setEnableVisionModality(true)必須
画像数制限：setMaxNumImages()で同時処理可能な画像数を指定

チャットアプリケーションの構築

会話履歴管理の仕組み

AndroidでのLLMチャットアプリは、セッションベースの文脈管理が鍵となります：

MediaPipeの自動管理：LlmInferenceSessionが会話履歴を自動保持
累積的なコンテキスト：新しい入力が既存の文脈に追加
メモリ効率：不要になった古い履歴の自動削除
リセット機能：セッション再作成で履歴クリア

基本的なチャット実装

AI Edge Galleryのアーキテクチャを参考にした実装：

// LlmChatModelHelper.kt より抜粋

data class LlmModelInstance(val engine: LlmInference, var session: LlmInferenceSession)

object LlmChatModelHelper {
  fun initialize(
    context: Context, model: Model, onDone: (String) -> Unit
  ) {
    // モデル設定の取得
    val maxTokens = model.getIntConfigValue(key = ConfigKey.MAX_TOKENS, defaultValue = DEFAULT_MAX_TOKEN)
    val topK = model.getIntConfigValue(key = ConfigKey.TOPK, defaultValue = DEFAULT_TOPK)
    val topP = model.getFloatConfigValue(key = ConfigKey.TOPP, defaultValue = DEFAULT_TOPP)
    val temperature = model.getFloatConfigValue(key = ConfigKey.TEMPERATURE, defaultValue = DEFAULT_TEMPERATURE)
    val accelerator = model.getStringConfigValue(key = ConfigKey.ACCELERATOR, defaultValue = Accelerator.GPU.label)
    
    // バックエンドの選択（GPU/CPU）
    val preferredBackend = when (accelerator) {
      Accelerator.CPU.label -> LlmInference.Backend.CPU
      Accelerator.GPU.label -> LlmInference.Backend.GPU
      else -> LlmInference.Backend.GPU
    }
    
    // LlmInferenceのオプション設定
    val options = LlmInference.LlmInferenceOptions.builder()
      .setModelPath(model.getPath(context = context))
      .setMaxTokens(maxTokens)
      .setPreferredBackend(preferredBackend)
      .setMaxNumImages(if (model.llmSupportImage) 1 else 0)  // マルチモーダル対応
      .build()
    
    // インスタンスの作成
    val llmInference = LlmInference.createFromOptions(context, options)
    
    // セッションの作成
    val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(
      llmInference,
      LlmInferenceSession.LlmInferenceSessionOptions.builder()
        .setTopK(topK)
        .setTopP(topP)
        .setTemperature(temperature)
        .setGraphOptions(
          GraphOptions.builder()
            .setEnableVisionModality(model.llmSupportImage)
            .build()
        )
        .build()
    )
    
    model.instance = LlmModelInstance(engine = llmInference, session = session)
  }

推論実行とストリーミング処理

fun runInference(
  model: Model,
  input: String,
  resultListener: ResultListener,
  cleanUpListener: CleanUpListener,
  image: Bitmap? = null,
) {
  val instance = model.instance as LlmModelInstance
  val session = instance.session
  
  // テキストクエリの追加
  session.addQueryChunk(input)
  
  // 画像対応モデルの場合、画像を追加
  if (image != null) {
    session.addImage(BitmapImageBuilder(image).build())
  }
  
  // 非同期でレスポンスを生成（ストリーミング対応）
  session.generateResponseAsync(resultListener)
}

セッション管理の詳細

// セッションのライフサイクル
object LlmChatModelHelper {
    // 1. セッション作成（モデル初期化時）
    fun initialize(context: Context, model: Model) {
        val llmInference = LlmInference.createFromOptions(...)
        val session = LlmInferenceSession.createFromOptions(...)
        model.instance = LlmModelInstance(engine = llmInference, session = session)
    }
    
    // 2. メッセージ追加と推論
    fun runInference(model: Model, input: String, image: Bitmap?) {
        val session = (model.instance as LlmModelInstance).session
        session.addQueryChunk(input)  // 会話履歴に追加
        if (image != null) {
            session.addImage(BitmapImageBuilder(image).build())
        }
        session.generateResponseAsync(resultListener)  // 全文脈を考慮して応答
    }
    
    // 3. セッションリセット
    fun resetSession(model: Model) {
        // 古いセッションを閉じて新規作成
        session.close()
        val newSession = LlmInferenceSession.createFromOptions(...)
        instance.session = newSession
    }
}

🔑 チャット機能開発のポイント

文脈の自動管理：MediaPipeが会話履歴を透過的に管理
ストリーミング表示：ユーザー体験向上のため逐次出力必須
メモリ制限の考慮：長い会話での自動的な履歴削除
エラー処理：セッション障害時の自動復旧機能

モデルの準備と変換

対応モデル形式の理解

AndroidでのLLM実行には、MediaPipe専用の.taskファイルが必要です：

元形式	変換後	用途
PyTorch (.pt)	.task	LLM推論
ONNX (.onnx)	.task	LLM推論
TensorFlow (.pb)	.tflite	分類タスク
Hugging Face	.task	事前変換済み

事前変換済みモデルの活用

推奨入手先：

Hugging Face: litert-communityタグ付きモデル
Kaggle Models: Gemmaシリーズ等のMediaPipe対応版
Google AI Edge: 公式サンプルモデル

人気の画像対応モデル（2024年12月）：

gemma-3n-E2B-it-int4.task（3.1GB）- Vision対応
gemma-3n-E4B-it-int4.task（4.4GB）- Vision対応、高性能

自前モデルの変換方法

MediaPipeでは、独自モデルを.task形式に変換するツールを提供：

1. 環境準備

pip install mediapipe

2. 基本的な変換スクリプト

from mediapipe.tasks.python.genai import bundler

# バンドル設定
config = bundler.BundleConfig(
    tflite_model="model.tflite",           # TFLiteモデルのパス
    tokenizer_model="tokenizer.model",     # SentencePieceトークナイザー
    start_token="<s>",                     # 開始トークン
    stop_tokens=["</s>"],                  # 終了トークンのリスト
    output_filename="my_model.task",       # 出力ファイル名
    enable_bytes_to_unicode_mapping=True,  # GPT-2スタイルのマッピング
    
    # オプション設定
    system_prompt="You are a helpful assistant.",  # システムプロンプト
    prompt_prefix="User: ",                        # プロンプトの接頭辞
    prompt_suffix="\nAssistant: ",                # プロンプトの接尾辞
)

# .taskファイルを作成
bundler.create_bundle(config)

3. 画像対応モデルの変換

config = bundler.BundleConfig(
    # 基本設定は同じ
    tflite_model="model.tflite",
    tokenizer_model="tokenizer.model",
    start_token="<s>",
    stop_tokens=["</s>"],
    output_filename="vision_model.task",
    
    # ビジョン関連のモデルを追加
    tflite_vision_encoder="vision_encoder.tflite",  # ビジョンエンコーダー
    tflite_vision_adapter="vision_adapter.tflite",  # ビジョンアダプター
)

モデルサイズとパフォーマンスの最適化

量子化レベルの選択：

int4: 最小サイズ（1-2GB）、やや精度低下
int8: バランス型（2-4GB）、実用的な精度
fp16: 高精度（4-8GB）、最新端末推奨

実機での性能目安：

端末クラス	推奨モデルサイズ	期待パフォーマンス
エントリー（4GB RAM）	1-2GB	5-10 tokens/sec
ミドル（8GB RAM）	2-4GB	10-20 tokens/sec
ハイエンド（12GB+ RAM）	4-8GB	20-50 tokens/sec

開発環境の構築とデプロイ

開発環境のセットアップ

必要なツールとバージョン：

Android Studio: Hedgehog以降
JDK: 11以上（17推奨）
Android SDK: API 35
NDK: 25.1.8937393（C++使用時）

プロジェクトの初期設定

build.gradle.kts（アプリレベル）：

dependencies {
    // MediaPipe LLM
    implementation("com.google.mediapipe:tasks-genai:0.10.24")
    
    // UI (Compose)
    implementation("androidx.compose.ui:ui:$compose_version")
    implementation("androidx.activity:activity-compose:1.8.2")
    
    // Image handling
    implementation("androidx.compose.ui:ui-graphics:$compose_version")
}

AI Edge Galleryのビルド例

実際のプロダクションアプリを参考にしたい場合：

# 1. AI Edge Galleryをクローン
git clone https://github.com/google-ai-edge/gallery.git
cd gallery/Android/src

# 2. 依存関係のダウンロード
./gradlew build --refresh-dependencies

# 3. デバッグ版のビルド
./gradlew assembleDebug

# 4. 実機にインストール
./gradlew installDebug

パフォーマンス測定とプロファイリング

重要な指標：

Time to First Token (TTFT): 最初のトークンまでの時間
Tokens per Second: 生成速度
Memory Usage: ピーク時メモリ使用量
Battery Impact: バッテリー消費量

測定コード例：

// パフォーマンス測定
val startTime = System.currentTimeMillis()
var firstTokenTime = 0L
var tokenCount = 0

session.generateResponseAsync { partial, done ->
    if (firstTokenTime == 0L) {
        firstTokenTime = System.currentTimeMillis() - startTime
        Log.d("Performance", "TTFT: ${firstTokenTime}ms")
    }
    
    tokenCount++
    if (done) {
        val totalTime = System.currentTimeMillis() - startTime
        val tokensPerSecond = tokenCount * 1000.0 / totalTime
        Log.d("Performance", "Speed: $tokensPerSecond tokens/sec")
    }
}

プロダクション実装例AI Edge Gallery

プロダクションレベルの機能

1. モデル管理システム

{External Storage}/models/
├── {model_name}/
│   ├── model.task
│   ├── config.json
│   └── metadata.json

2. パフォーマンス最適化

GPU/CPU/NPUの自動選択
メモリ使用量の動的監視
バックグラウンド処理の制御

3. エラー処理とフォールバック

モデル読み込み失敗時の自動復旧
メモリ不足時の軽量モデルへの切り替え
ネットワークエラー時のローカルモデル使用

UI/UXのベストプラクティス

リアルタイム応答表示：

ストリーミング出力でタイピング効果
プログレスインジケーターでの処理状況表示
レスポンス時間の可視化

ユーザビリティ配慮：

モデル切り替えの簡便性
設定パラメータの直感的な調整
エラー状況の分かりやすい説明

C++レベルでの最適化実装

AI Edge Galleryでは、Kotlin/Javaに加えてC++レベルでの最適化も活用：

// llm_minimal_example.cc
#include <iostream>
#include <string>
#include "mediapipe/tasks/cc/genai/inference/c/llm_inference_engine.h"

// コールバック関数：レスポンスをストリーミング出力
void async_callback(void* context, LlmResponseContext* response_context) {
    std::cout << response_context->response_array[0] << std::flush;
    LlmInferenceEngine_CloseResponseContext(response_context);
}

int main() {
    // 1. モデル設定
    const LlmModelSettings model_settings = {
        .model_path = "path/to/gemma-2b.task",  // モデルファイルのパス
        .cache_dir = "./cache",                  // キャッシュディレクトリ
        .max_num_tokens = 512,                   // 最大トークン数
        .preferred_backend = kLlmPreferredBackendGpu  // GPU使用
    };
    
    // 2. エンジン作成
    void* engine = nullptr;
    char* error_msg = nullptr;
    if (LlmInferenceEngine_CreateEngine(&model_settings, &engine, &error_msg)) {
        std::cerr << "Engine creation failed: " << error_msg << std::endl;
        free(error_msg);
        return 1;
    }
    
    // 3. セッション設定と作成
    const LlmSessionConfig session_config = {
        .topk = 40,
        .topp = 0.95f,
        .temperature = 0.8f,
        .random_seed = 42
    };
    
    void* session = nullptr;
    if (LlmInferenceEngine_CreateSession(engine, &session_config, &session, &error_msg)) {
        std::cerr << "Session creation failed: " << error_msg << std::endl;
        free(error_msg);
        return 1;
    }
    
    // 4. プロンプト追加
    char prompt[] = "What is machine learning?";
    if (LlmInferenceEngine_Session_AddQueryChunk(session, prompt, &error_msg)) {
        std::cerr << "Failed to add prompt: " << error_msg << std::endl;
        free(error_msg);
        return 1;
    }
    
    // 5. 非同期推論実行
    std::cout << "Response: ";
    if (LlmInferenceEngine_Session_PredictAsync(session, nullptr, &error_msg, async_callback)) {
        std::cerr << "Prediction failed: " << error_msg << std::endl;
        free(error_msg);
        return 1;
    }
    
    // 6. クリーンアップ
    LlmInferenceEngine_Session_Delete(session);
    LlmInferenceEngine_Engine_Delete(engine);
    
    return 0;
}

まとめ：AndroidでのLLM開発の未来

技術的達成点

AndroidでのオンデバイスLLMは、2024年時点で以下を実現しています：

🚀 実用的な性能: 最新端末で20-50 tokens/sec
📱 モバイル最適化: 1-5GBのコンパクトモデル
🔒 完全なプライバシー: データの外部送信不要
🌐 オフライン動作: ネットワーク接続不要

開発エコシステム

MediaPipe: 統一APIでの簡単な実装
豊富なモデル: Hugging Face、Kaggleでの事前変換済みモデル
プロダクション実例: AI Edge Galleryによるベストプラクティス
クロスプラットフォーム: Android、iOS、デスクトップ対応

今後の発展方向

性能向上: NPU活用による更なる高速化
モデル軽量化: より小さなモデルでの高性能実現
マルチモーダル拡張: 音声、動画への対応拡大
開発者体験: より簡単な実装とデバッグツール

AndroidでのLLM開発は、プライバシーを重視する現代のアプリケーション開発において、重要な選択肢となっています。本ガイドを参考に、ぜひあなた自身のAIアプリケーションを構築してみてください！

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フリーランスエンジニアです。
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rockyshikoku@gmail.com

Core MLを使ったアプリを作っています。
機械学習関連の情報を発信しています。

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