香港學校環境本地部署 AI LLM 完全指南與最佳實踐

LLM-on-Premise

引言:為什麼要本地部署?

對於香港學校,本地部署人工智能/大語言模型 AI / LLM(如:DeepSeek AI)主要有以下核心優勢:

  1. 數據隱私與合規性:所有師生數據(如作業、試題、對話記錄)完全留在校內伺服器,符合日趨嚴格的個人資料隱私條例。
  2. 網路安全與可控性:無需連接外部網路,避免潛在的網路攻擊與資料外洩風險,管理員擁有完全控制權。
  3. 定制化與適應性:可根據學校的特定課程(如 DSE)、語言環境(粵語、英文、普通話)微調模型,提供更貼合本地教學場景的服務。
  4. 穩定與高效的訪問:不受外部網路波動影響,確保課堂教學流暢進行。

第一部分:部署前規劃與評估

1.1 明確需求與目標

  • 教學場景:主要用於哪些場景?
  • 智能輔導與問答
  • 作文批改與潤色
  • 程式設計教學輔助
  • 教師課件與題目生成
  • 行政文書處理
  • 用戶規模:預計同時在線的師生人數是多少?(這將直接影響硬體規格)

1.2 技術與資源評估

  • IT 團隊能力:學校 IT 團隊是否具備基本的 Linux 系統管理、容器技術(如 Docker)和 Python 環境管理能力?
  • 預算:包括初期硬體投入與後續維護成本。

第二部分:硬體與軟體環境建議

2.1 硬體需求建議

以DeepSeek AI 的大語言模型為例,其有多種規模,可根據預算和性能需求選擇:

模型規模最低 GPU VRAM推薦 GPU VRAM記憶體儲存空間適用場景
輕量版 (e.g., 7B 參數)16 GB1x RTX 4090 (24GB)32 GB500 GB SSD中小學校,50人以下同時使用
標準版 (e.g., 67B 參數)80 GB2x A100 (80GB) 或 4x RTX 4090128 GB1 TB NVMe SSD大學、大型中學,數百人同時使用

香港本地採購建議

  • GPU:主要以NVIDIA顯卡中性價比極高的作為入門選擇。對於更大型的部署,可考慮向 NVIDIA 合作夥伴採購專業級數據中心 GPU(如 A100和H100)。
  • 伺服器:可考慮 Dell、HPE 或聯想等品牌的機架式伺服器,確保良好的散風和穩定性,適應香港較為潮濕的環境。
  • 備用電源:建議配置 UPS,應對突發停電。

2.2 軟體環境準備

  • 操作系統:推薦使用 Ubuntu Server 22.04 LTS,因其對 NVIDIA GPU 驅動支援最好,社群資源豐富。
  • 驅動程式:安裝最新版本的 NVIDIA GPU 驅動程式。
  • 容器化技術:使用 DockerNVIDIA Container Toolkit,簡化環境依賴與部署流程。
  • 運行環境:準備 Python 環境,並安裝必要的函式庫,如 PyTorch、Transformers 等。

第三部分:部署流程詳解

以下是基於開源方案的核心部署步驟:

3.1 取得模型

  1. 從 DeepSeek 官方開源倉庫(如 Hugging Face)下載模型權重檔案。
  2. 注意:確保下載的模型允許商業及教育用途。

3.2 選擇推理引擎

為了提升效能與吞吐量,建議使用高效的推理引擎,而非直接使用原始 PyTorch 程式碼:

  • vLLM:非常適合文字生成任務,吞吐量高,支援連續批次處理。
  • LM Studio:提供圖形化界面,適合 IT 管理能力較弱的團隊進行快速原型驗證。
  • Ollama:部署簡單,內建 API,適合快速啟動。

3.3 部署步驟(以 vLLM 為例)

# 1. 安裝驅動與 Docker
sudo apt update && sudo apt install -y docker.io
sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker

# 2. 安裝 NVIDIA Container Toolkit
distribution=$(. /etc/os-release;echo $ID$VERSION_ID)
curl -fsSL https://nvidia.github.io/libnvidia-container/gpgkey | sudo gpg –dearmor -o /usr/share/keyrings/nvidia-container-toolkit-keyring.gpg
curl -s -L https://nvidia.github.io/libnvidia-container/$distribution/libnvidia-container.list | sed ‘s#deb https://#deb [signed-by=/usr/share/keyrings/nvidia-container-toolkit-keyring.gpg] https://#g’ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-container-toolkit.list
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkit
sudo nvidia-ctk runtime configure –runtime=docker
sudo systemctl restart docker

# 3. 使用 vLLM 啟動 DeepSeek 模型
# 這條指令會下載 vLLM 鏡像並啟動一個 API 伺服器
sudo docker run –runtime nvidia -p 8000:8000 \
-v /path/to/your/models:/models \
–gpus all \
vllm/vllm-openai:latest \
–model deepseek-ai/DeepSeek-V3-Lite-Chat \
–served-model-name deepseek-chat \
–api-key “YOUR_SCHOOL_API_KEY_HERE”

3.4 開發用戶界面

部署好後端 API 後,需要一個前端界面供師生使用。

  • 選項一(推薦):使用開源的 ChatUI 項目,如 Chatbot UINext-Chat,將其配置為連接本地 http://localhost:8000/v1 的 API。
  • 選項二:自行開發一個簡單的網頁應用,使用 JavaScript 呼叫 OpenAI-compatible 的 API。

第四部分:最佳實踐與優化

4.1 網路安全與存取控制

  • 內部網路:將 AI 伺服器置於學校內部網路,不對外開放。
  • 身份驗證
  • 整合學校現有的 Microsoft Active DirectoryGoogle Workspace 帳號,實現單一登入。
  • 在 API 前端設定 API Key,並分發給師生。
  • 防火牆規則:僅允許校內 IP 段訪問 API 端口。

4.2 內容安全與審核

  • Prompt 过滤:在 API 層面加入關鍵詞過濾,防止不當提問。
  • 輸出審核:可考慮集成開源的內容審核模型,對 AI 的回覆進行二次檢查,確保內容的適宜性。

4.3 效能監控與維護

  • 監控工具:使用 Grafana + Prometheus 監控 GPU 使用率、記憶體、溫度和 API 響應時間。
  • 日誌記錄:記錄所有 API 請求與回應,用於問題排查與教學分析(注意匿名化處理隱私數據)。
  • 定期更新:定期更新模型、推理引擎和系統安全補丁。

4.4 教育整合與培訓

  • 教師培訓:舉辦工作坊,教導教師如何將 AI 工具融入教案設計、個別化學習和評估中。
  • 學生指引:向學生明確說明 AI 的正確使用方式,強調學術誠信,將其視為「輔助思考的伙伴」而非「代工工具」。

第五部分:挑戰與注意事項

  1. 初期成本:硬體採購是一次性較大的投入。
  2. 技術門檻:需要持續的技術支援與維護。
  3. 模型局限性:AI 可能產生「幻覺」(提供錯誤資訊),需教育師生保持批判性思維,並進行事實核查。
  4. 版本迭代:AI 技術發展迅速,學校需規劃好模型與系統的更新週期。

結論

在香港學校環境中本地部署人工智能/大語言模型 AI / LLM(如:DeepSeek AI),是一項極具價值的戰略投資。它能以安全、可控的方式,將前沿科技的力量帶入校園。成功的關鍵在於 「技術部署」「教育理念」 的深度融合。建議學校可以從一個小型的試點項目開始(例如為一個電腦科學小組部署),累積經驗後再逐步推廣到全校。

這份指南希望能為您的智慧校園建設提供一張清晰的藍圖。祝您部署順利!

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