% ============================================================ \section{Module B:上下文感知风险检测器} \label{sec:moduleB} % ============================================================ \subsection{问题建模} 给定输入$X = (P, H, u_t, r_t)$, 其中$P$为AI角色设定(Persona),$H$为多轮对话历史, $u_t$为当前用户输入,$r_t$为待检测的AI当前回复, Module B的任务是输出检测结果$D = (y_\text{risk}, l_\text{risk}, c_\text{primary}, c_\text{fine})$。 与仅使用$r_t$的单回复检测不同,本模块显式建模 角色设定与对话历史对风险判断的影响, 解决"同一句话在不同上下文中风险等级截然不同"的核心难题。 \subsection{模型架构} 图\ref{fig:moduleB_arch}展示了Module B的整体架构, 由三部分组成:编码层、跨注意力融合层和四分类头。 \begin{figure}[ht] \centering \placeholder{[图:Module B架构示意图,待插入]} \caption{Module B:上下文感知风险检测器架构} \label{fig:moduleB_arch} \end{figure} \subsubsection{编码层} 采用\texttt{hfl/chinese-macbert-large} (MacBERT-Large,1,024维隐藏状态,24层Transformer) 作为主干编码器。 MacBERT针对中文的MLM预训练目标进行了改进, 在中文理解任务上优于标准BERT-Large。 对三路输入分别编码: \begin{align} e_{r_t} &= \text{MacBERT}(r_t) \in \mathbb{R}^{L_r \times 1024} \\ e_H &= \text{MacBERT}(\text{concat}(u_1,r_1,...,u_t)) \in \mathbb{R}^{L_H \times 1024} \\ e_P &= \text{MacBERT}(P) \in \mathbb{R}^{L_P \times 1024} \end{align} 对历史和角色序列分别进行平均池化得到上下文向量: $e_{H_\text{pool}} = \text{AvgPool}(e_H) \in \mathbb{R}^{1024}$, $e_{P_\text{pool}} = \text{AvgPool}(e_P) \in \mathbb{R}^{1024}$。 \subsubsection{跨注意力融合层} 以AI回复表示$e_{r_t}$为Query, 拼接后的上下文表示$[e_H; e_P]$为Key和Value, 通过跨注意力机制计算上下文感知的回复表示: \begin{equation} e_\text{fused} = \text{CrossAttn}(Q=e_{r_t},\ K=V=[e_H; e_P]) \end{equation} 跨注意力机制使检测器在判断回复风险时, 能动态关注对话历史和角色设定中的关键信号(如角色的危险倾向、 用户已表达的危机状态),而不仅仅依赖当前回复的表面语义。 \subsubsection{四分类输出头} 融合后的表示$e_\text{fused}$送入四个独立分类头: \begin{itemize} \item \textbf{$y_\text{risk}$头}:二分类(安全/有风险),Sigmoid激活 \item \textbf{$l_\text{risk}$头}:5分类(L0-L4),CrossEntropy损失 \item \textbf{$c_\text{primary}$头}:10分类(R1-R10),CrossEntropy损失 \item \textbf{$c_\text{fine}$头}:14标签多标签分类,BCEWithLogitsLoss,正样本权重最大30 \end{itemize} 总损失为四头加权求和: \begin{equation} \mathcal{L} = \mathcal{L}_{y} + \mathcal{L}_{l} + \mathcal{L}_{c} + 2.0 \cdot \mathcal{L}_{f} \end{equation} 细粒度标签损失权重设为2.0,以补偿标签稀疏性。 \subsection{训练设置} \begin{table}[ht] \centering \caption{Module B训练配置} \label{tab:moduleB_train} \begin{tabular}{ll} \toprule 配置项 & 值 \\ \midrule 主干模型 & hfl/chinese-macbert-large \\ GPU & 4 $\times$ RTX 5090 32GB \\ 有效批大小 & 128(16 $\times$ 4 GPU $\times$ 2 梯度累积) \\ 训练轮次 & 10 epochs \\ 学习率 & $2 \times 10^{-5}$,线性warmup 100步 \\ 混合精度 & bf16 \\ 细粒度损失权重 & 2.0 \\ 正样本权重(细粒度) & 最大截断30 \\ \bottomrule \end{tabular} \end{table} \subsection{实验结果} \subsubsection{主要结果} 表\ref{tab:moduleB_main}展示Module B与各类基线方法的对比。 \begin{table}[ht] \centering \caption{Module B检测性能对比(测试集,$n=1,486$)} \label{tab:moduleB_main} \begin{tabular}{lcccc} \toprule 方法 & Binary F1 & Recall & FNR & Level F1(W) \\ \midrule L1a:关键词匹配 & 0.264 & 0.155 & 0.845 & 0.098 \\ L1b:正则词典 & 0.067 & 0.035 & 0.965 & 0.063 \\ L1c:关键词+正则组合 & 0.306 & 0.184 & 0.816 & 0.106 \\ \todo{Llama Guard v2} & \todo{} & \todo{} & \todo{} & \todo{} \\ \todo{WildGuard} & \todo{} & \todo{} & \todo{} & \todo{} \\ \todo{OpenAI Moderation} & \todo{} & \todo{} & \todo{} & \todo{} \\ \midrule \textbf{Ours(Module B)} & \textbf{0.9995} & \textbf{1.000} & \textbf{0.000} & \textbf{0.559} \\ \bottomrule \end{tabular} \end{table} Module B的binary F1(0.9995)和漏检率(FNR=0.0\%) 较最强规则基线(L1c Combined, 0.306)分别提升0.693和0.816, 对所有10个风险类别的召回率均达到1.0(见表\ref{tab:per_category_recall})。 \subsubsection{分类别召回率} \begin{table}[ht] \centering \caption{Module B各风险类别召回率(测试集)} \label{tab:per_category_recall} \begin{tabular}{lrrrr} \toprule \multirow{2}{*}{类别} & \multirow{2}{*}{样本数} & \multicolumn{3}{c}{Recall} \\ \cmidrule{3-5} & & L1c Combined & Ours & $\Delta$ \\ \midrule R1(自伤/自杀) & 136 & 0.074 & \textbf{1.000} & +0.926 \\ R2(心理误导) & 142 & 0.120 & \textbf{1.000} & +0.880 \\ R3(情感操纵) & 95 & 0.337 & \textbf{1.000} & +0.663 \\ R4(隔离支持) & 116 & 0.250 & \textbf{1.000} & +0.750 \\ R5(进食/身体) & 64 & 0.141 & \textbf{1.000} & +0.859 \\ R6(暴力/危险) & 97 & 0.113 & \textbf{1.000} & +0.887 \\ R7(未成年亲密) & 91 & 0.099 & \textbf{1.000} & +0.901 \\ R8(隐私诱导) & 73 & 0.671 & \textbf{1.000} & +0.329 \\ R9(决策误导) & 152 & 0.072 & \textbf{1.000} & +0.928 \\ R10(角色失控) & 73 & 0.192 & \textbf{1.000} & +0.808 \\ \bottomrule \end{tabular} \end{table} \subsubsection{细粒度标签性能} 14个细粒度标签的macro F1为0.463,weighted F1为0.492。 主要标签的F1:RiskNormalization(0.698)、DirectEncouragement(0.684)、 AgeInappropriateIntimacy(0.616), 漏检目标标签FalseReassurance(0.383)、IsolationReinforcement(0.356) 经专项数据增强后相比v3分别提升+0.104和+0.068。 CoRumination(0.269)和CrisisNonResponse(0.394) 出现轻微下降(详见第\ref{sec:discussion}节讨论)。 \subsubsection{泛化性验证} 为验证Module B的结果不来自训练/测试集同源过拟合, 在393条真实人-AI对话(Human-AI自伤对话集,非同源)上进行独立评估, binary F1为\textbf{0.9848},确认泛化能力良好。 \subsubsection{消融实验} \todo{消融实验表格待补充(需GPU重训):上下文信号消融(Response-only / History+Response / Full)}