Deployment and Evaluation of a Motivational-Interviewing Chatbot for Moving Smokers Towards the Decision to Quit and Distillation of Large Foundational Language Models for Generating MI Reflections
Notice bibliographique
Résumé
Motivational Interviewing (MI) is a validated therapeutic approach that has been shown to help ambivalent people struggling with addiction move toward change. MI has been applied to many behaviours, including smoking cessation. If conversational agents could effectively apply MI, they may provide a scalable way to help more people access this therapy. Previous attempts to provide MI therapy through text-based conversational agents have typically employ scripted responses to client statements, but such non-specific responses have been shown to reduce effectiveness. A key technique in MI is to ask open-ended questions and then provide a reflection of the response to evoke contemplation in the client. Recent advances in Natural Language Processing provide a new way to create responses that are specific to client's statements, using a Transformer-based Language Model. We present the design, evolution and impact assessment of a chatbot that makes use of generated reflections, whose goal is to guide ambivalent smokers toward the decision to quit. Through four trials of 349 participants, we show that the chatbot significantly increases participants' confidence to quit smoking one week after the conversation compared to before the conversation (\textit{P}=.001). As a key part of the chatbot is the language model that produces reflection, and it is difficult and sometimes impractical to run a clinical bot with a corporation's proprietary model, we explore methods of model distillation to train smaller, more practical language models to generate MI-adherent reflections. We present a method for distilling the specific tasks of generating MI reflections from a Large Foundational Language Model (GPT-4) into smaller models. We show that GPT-4 can generate MI-adherent reflections near 100\% success and use output generated from that model to fine-tune the much smaller GPT-2 family as form of knowledge distillation. We also use GPT-4 as a zero-shot evaluator to classify the quality distilled student model outputs and validate that classifier with a triple human-review. We show that the GPT-2 small achieves an 83\% success rate on a hold-out test set and the GPT-2 XL achieves 90\% success. In addition, our GPT-4 zero-shot prompt evaluator achieves significantly high inter-rater reliability (.61 Cohen-Kappa) with triple-human review.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».