论文

迈向零外泄精神科AI:面向隐私保护心理健康决策支持的端侧LLM部署

Toward Zero-Egress Psychiatric AI: On-Device LLM Deployment for Privacy-Preserving Mental Health Decision Support

AI 基础设施模型部署

摘要

隐私是心理健康领域AI应用最关键却最未被充分解决的障碍之一——尤其是在军事、惩教和远程医疗等高敏感度运营环境中,患者数据暴露的风险可能完全打消求助行为。现有的AI精神科决策支持系统主要依赖基于云的推理流水线,要求敏感患者数据离开设备并途经外部服务器,在这些场景中造成不可接受的隐私与安全风险。本文提出一个零外泄(zero-egress)、端侧AI平台,用于隐私保护的精神科决策支持,并以跨平台移动应用的形式部署。所提出的系统在我们此前关于微调LLM联盟用于精神科诊断标准化的工作基础上,从根本上重新架构推理流水线以实现完全本地执行——确保在任何阶段都没有患者数据被传输至、由其处理或存储于任何外部服务器。该平台集成了三个轻量级、经过微调与量化的开源LLM联盟——Gemma、Phi-3.5-mini和Qwen2——它们因架构紧凑且在资源受限移动硬件上效率经过验证而被选中。端侧编排层协调集成推理与基于共识的诊断推理,生成符合DSM-5的疾病评估。该平台旨在协助临床医生进行鉴别诊断和证据关联的症状映射,并在适当临床保障措施下支持面向患者的自我筛查。初步评估表明,所提出的零外泄部署实现了与其服务器端前身相当的诊断准确率,同时在普通移动硬件上保持实时推理延迟。

迈向零外泄精神科AI:面向隐私保护心理健康决策支持的端侧LLM部署:论文配图
图 1:用于保护隐私的精神病学 AI 决策支持的零出口设备上架构。第 1 层包含设备上模型层,包括三个经过微调的 QLoRA 4 位量化开源 LLM(Gemma、Phi-3.5-mini 和 Qwen2),每个都根据符合 DSM-5 诊断标准的精神病医生与患者对话数据集进行微调。第 2 层提供设备上编排层,协调提示工程、集成推理和基于共识的诊断推理,无需任何外部 API 依赖。第 3 层代表临床 UI 层,提供独立的临床医生和患者交互模式,并具有嵌入式临床保障和会话级隐私控制。底部的虚线边界表示零出口执行区域:在推理或存储管道的任何阶段都不会向外部传输患者数据。