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  1. 论文/

用户响应式场景下大模型驱动的 AI 问答研究: 以医疗分诊为例

·4590 words·10 mins
用户响应式场景 模型主动性 AI 问答 医疗分诊 大语言模型
Table of Contents

✏️ 张君冬
✏️ 刘江峰
✏️ 王震宇
✏️ 黄奇
✏️ 刘艳华
✏️ 李娜

要点总结
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随着生成式人工智能的快速发展,大语言模型在AI问答领域取得了显著进展。然而,现有的AI问答模式主要依赖于用户主动提问,面对复杂或模糊场景时,模型难以有效引导对话。特别是在医疗分诊等场景中,用户往往无法清晰表达需求,导致模型难以提供准确的建议。本文针对这一问题,提出了用户响应式场景下的大语言模型驱动的AI问答框架,旨在通过模型的主动引导,解决用户表达不清的问题。

本文提出的框架包含四个关键步骤:继续预训练、有监督微调、人类反馈强化学习(RLHF)和模型评估。通过继续预训练,模型能够更好地理解领域知识;有监督微调则通过多轮对话数据优化模型的响应能力;RLHF进一步提升了模型与用户期望的一致性。最后,通过自动评估和人工评估验证了模型的性能。实证研究表明,该框架在医疗分诊场景中表现出色,具备主动引导信息收集、个性化互动和用户体验优化三大优势。

关键要点
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论文重要性
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这项研究对于推动AI问答服务的进一步发展具有重要意义。传统的AI问答模式在面对复杂场景时表现不佳,而本文提出的用户响应式框架通过模型的主动引导,显著提升了对话的效率和准确性。特别是在医疗分诊等专业领域,该框架能够有效降低用户表达不清带来的问题,提供更精准的建议。未来,随着多模态数据的整合和模型优化,该框架有望在更多复杂场景中得到广泛应用,进一步推动AI问答服务的智能化升级。


图表分析
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用户响应式AI问答框架
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🔼 该图表展示了用户响应式场景下大语言模型驱动的AI问答框架。整个框架主要由四个阶段构成:继续预训练、有监督微调、人类反馈强化学习(RLHF)和模型评估。首先,在基线模型的基础上,通过领域纯文本语料进行继续预训练,目的是赋予模型领域知识理解能力。接着,利用海量的用户响应式对话数据进行有监督微调,以便模型能够理解并适应用户在交互过程中的动态变化,这部分也是本文框架的特色之处。随后,使用RLHF算法,基于人工排序标注数据进行用户期望优化,使得模型生成的回答更符合用户的偏好。最后,通过自动评估和人工评估两种方式验证模型的性能。这个框架强调模型的上下文感知能力和主动引导对话的能力,以满足用户在复杂或模糊场景下的信息需求。该框架创新之处在于将模型的主动性置于核心位置,有别于传统的用户提问-模型回答模式。整个流程的设计目标是使模型在特定领域内不仅具备理解力,还能与用户进行自然的、高效的对话,最终达到提供准确、个性化和用户友好的信息服务的目的。此框架为后续AI问答服务的发展提供了重要的参考价值和实践经验。

更多图表分析

用户响应式场景下的AI问答框架
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🔼 该图表(Fig.1)展示了用户响应式场景下大语言模型驱动的AI问答框架,该框架是本文的核心研究内容。整个框架由四个主要步骤构成,分别为继续预训练、有监督微调、人类反馈强化学习(RLHF)和模型评估。这四个步骤共同作用,旨在构建一个能够理解领域知识、具备用户响应式对话能力、感知上下文并符合用户期望的AI问答模型。首先,在继续预训练阶段,模型通过学习大量的领域相关文本数据,增强其对特定领域知识的理解能力。接着,在有监督微调阶段,模型学习如何进行用户响应式对话,这部分的关键在于使用AIGC技术构建的多轮对话数据集,使其具备主动引导对话的能力。然后,通过人类反馈强化学习,模型能够根据用户的偏好调整其回答,使其输出更加符合用户的期望。最后,通过自动和人工评估两种方式,对模型的性能进行全面评估。该框架的核心创新之处在于其强调了模型的“用户响应式对话能力”,有别于传统的“用户提问-模型回答”模式。它通过模型主动提问来引导用户,特别适用于用户难以清晰表达需求或缺乏领域知识的场景,例如医疗分诊。整体来看,这个框架为开发更智能、更人性化的AI问答系统提供了清晰的蓝图。该图表在论文中起到了提纲挈领的作用,清晰地展示了研究方法的核心步骤,使得读者能够迅速理解研究框架的整体结构及其内在逻辑,从而为后续的实证研究提供了理论基础。

用户响应式场景下AI问答框架
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🔼 该图(Fig.1)展示了用户响应式场景下大模型驱动的AI问答框架。该框架的核心目标是构建一个具备领域知识理解力、用户响应式对话能力、上下文感知和符合用户期望的AI模型。整个框架分为四个主要步骤:继续预训练、有监督微调、人类反馈强化学习(RLHF)以及模型评估。首先,通过继续预训练,模型学习并掌握特定领域的专业知识,增强其对领域术语和概念的理解。在有监督微调阶段,模型通过大量的对话数据进行训练,从而提升用户响应式对话的能力,使其能够更好地理解用户意图并作出相应的回应。接着,采用RLHF算法,基于人工标注数据优化模型的输出,使其更符合用户的偏好和期望。最后,通过自动评估和人工评估两种方式,全面地检验模型的性能。此框架的重点是用户响应式对话能力,这与传统的“用户提问—模型回答”模式显著不同,它强调模型的主动引导作用,即模型主动向用户提问,引导用户提供关键信息。此外,此框架还强调上下文感知,即模型在对话中能够理解和记住之前的交互内容,并在后续对话中利用这些信息。此框架通过多阶段训练,使得模型不仅能理解用户的显式问题,还能在用户不明确表达需求时,通过主动提问来收集足够的信息,最终提供精准和个性化的回答。这使得其在复杂的、模糊的场景中,比如医疗分诊等领域,表现出更高的可用性。该框架的提出为后续AI问答系统的研究和开发提供了清晰的思路和参考。

面向用户响应式场景的AI问答框架
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🔼 该图展示了一个面向用户响应式场景的AI问答框架,该框架旨在构建一个能够主动引导对话并具备领域知识理解能力的人工智能系统。整个框架由五个主要阶段构成:基线模型、预训练模型、有监督微调模型、PPO模型和用户响应式模型。每个阶段都侧重于不同的能力提升。

1. 基线模型阶段: 此阶段的重点是确保模型具备基础的对话能力和上下文感知能力。该模型是后续所有训练的基础,必须能够处理基本的语言输入并理解对话的上下文。

2. 预训练模型阶段: 在基线模型的基础上,通过继续预训练,模型被赋予更强的领域知识理解力。这一步利用了大量的文本型数据(如书籍教材数据和学术指南数据)和知识图谱,目的是让模型不仅具备基础对话能力,还能理解特定领域的专业知识。在这个阶段,模型的“用户响应式对话”能力和“符合用户期望”能力被标记为不具备,说明这一阶段着重于知识积累而非交互。

3. 有监督微调模型阶段: 预训练后的模型通过有监督微调(SFT)来提升用户响应式对话能力。此阶段,通过使用“场景模拟+领域知识”的数据集,模型开始学习如何根据用户的反馈进行动态调整。这个阶段使用的数据包括优化后的真实世界对话数据和基于结构化知识重构的对话数据。此时,模型已经初步具备用户响应式对话能力,但“符合用户期望”能力依然有待提升。

4. 基于人类反馈的强化学习(RLHF)阶段: 该阶段引入人类的反馈,利用强化学习技术进一步优化模型,使其输出更符合用户期望。此过程采用人工排序标注数据,让模型学习不同答案的优劣,并生成更符合人类偏好的输出。这个阶段,模型不仅增强了用户响应式对话能力,也逐渐接近“符合用户期望”的状态。

5. 用户响应式模型阶段: 最终的模型能够理解领域知识,进行用户响应式对话,并具有上下文感知能力,同时满足用户的期望。这个模型是在前面所有阶段的基础上训练而成的,具备了完整的功能。

整体来看,此框架展现了一个从基础到高级的迭代过程,逐步提升模型的理解和交互能力,最终构建出能够在用户响应式场景下高效工作的AI问答系统。该框架强调模型的主动引导能力,在用户无法清晰表达需求的情况下,模型能够主动提问并引导对话,从而更精准地获取信息并提供个性化的建议。

深度解读
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用户响应式AI
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本文提出了一种用户响应式场景下的大语言模型驱动的AI问答框架,旨在解决传统AI问答系统在面对复杂或模糊场景时难以有效引导对话的问题。用户响应式场景强调模型的主动引导性,特别是在用户无法清晰表达需求的情况下,模型能够通过多轮对话逐步引导用户提供关键信息。这种模式在医疗分诊等场景中尤为重要,因为患者往往无法准确描述自己的症状,系统需要通过一系列提示性问题来收集足够的信息。本文通过继续预训练、有监督微调、人类反馈强化学习(RLHF)和模型评估四个步骤,构建了一个具备主动引导信息收集、个性化互动和用户体验优化三大优势的AI问答模型。这种创新的大语言模型场景化应用形式,为AI问答服务的未来发展提供了重要的实践经验

医疗分诊模型
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本文以医疗分诊为例,展示了用户响应式AI问答框架的实际应用。通过继续预训练,模型获得了对医学领域知识的深刻理解,特别是在处理非结构化和结构化数据时表现出色。有监督微调阶段,本文提出了一种融合AIGC技术的多轮对话数据构建方案,利用大模型模拟真实医疗场景并融合准确的领域知识,使模型在用户响应式场景下具备主动引导对话的能力。强化学习阶段,通过RLHF算法进一步优化模型,使其生成的答案更符合用户期望。最终,模型在自动评估和人工评估中表现出色,特别是在主动提问能力个性化互动方面表现优异。这种医疗分诊模型的构建,不仅提升了AI在医疗领域的应用效果,也为其他复杂领域的AI问答服务提供了参考

AIGC数据优化
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本文提出了一种基于AIGC(人工智能生成内容)技术的多轮用户响应式对话数据构建方案,显著提升了模型在用户响应式场景下的表现。AIGC技术通过模拟真实世界的医疗对话,自动补充问诊轮数,优化对话内容,使其更具情感亲和力和专业性。此外,本文还通过结构化知识库重构对话数据,模拟医生在实际诊疗过程中的逻辑思路,使模型能够再现医生的诊疗过程。这种数据优化方法不仅提高了模型的对话质量,还显著降低了数据标注的成本。通过AIGC技术生成的对话数据,模型在医疗分诊场景中表现出更强的主动引导能力和个性化互动能力,为AI问答系统的数据构建提供了新的思路

模型评估方法
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本文采用了自动评估人工评估相结合的方法,全面评估了用户响应式AI问答模型的性能。自动评估方面,本文使用了BLEU、ROUGE等指标,并引入了提问轮数比(QTR)这一新指标,用于衡量模型主动引导用户提供关键信息的能力。人工评估方面,邀请了10位具有丰富医学经验的专家,从内容准确性、语言流畅性和场景互动性三个方面对模型生成的数据进行打分。评估结果显示,模型在常见科室中表现优异,特别是在妇产科、儿科和耳鼻喉科领域表现突出。然而,在涉及复杂心理和情感交流的精神科和康复科领域,模型表现稍逊一筹。这种多维度评估方法为AI问答模型的性能评估提供了全面的参考

未来研究方向
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本文在结尾部分指出了未来研究的几个重要方向。首先,提升模型的准确性仍然是关键,尽管本文采用了海量数据进行训练,但模型的准确性仍需进一步提升,特别是在复杂场景下的表现。其次,伦理与安全性问题需要引起重视,模型可能会生成不符合伦理道德的言论,未来研究应加强对模型的无害化微调。最后,多模态信息处理能力是未来的一个重要方向,目前模型主要依赖于文本信息,未来可以整合医学影像、音频、视频等多模态数据,以实现更全面的场景问答服务。这些研究方向不仅有助于提升AI问答系统的性能,还能推动其在更多领域的应用

完整论文
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