基于大模型的电信网络诈骗预警技术研究
学习论文:基于大模型的电信网络诈骗预警技术研究研究背景与核心问题
[*]问题现状
[*]电信网络诈骗案件数量持续上升(2017-2021年全国案件超28万件,诈骗罪占比36.53%),诈骗手段快速迭代导致传统基于知识库的预警技术效果有限。
[*]当前难点:诈骗话术冗长、线索分散(平均1182字,最长超6000字),人工特征提取效率低且无法适应新型诈骗变种。
[*]技术契机
[*]大模型(如ChatGPT)在few-shot/zero-shot任务中表现优异,为少样本诈骗文本分类提供新思路。
关键技术方法
基于大模型的诈骗文本分类框架
[*]总体流程:
语音输入 → 语音转写 → 主题分类(贷款相关?) → 特征判定(多要素分解) → 综合判定
[*]主题分类:过滤非贷款对话(如闲聊、业务办理),减少计算量。
[*]特征判定:将复杂诈骗判别分解为粒度更小的子任务(如判定“宣传话术”“要求交费”等特征)。
核心创新点
[*]特征提取自动化
[*]采用句向量聚类技术:
[*]使用嵌入模型 bge-large-zh-v1.5 提取句向量,对152份诈骗样本的6874个短句聚类(K-means, k=30)。
[*]聚类结果分为三类:贷款相关(如“还款”“冻结解冻”)、对话相关(如“回复联系”)、无主题(杂乱文本)。
[*]替代人工拆解特征,提升效率与一致性。
[*]提示词自动生成与优化(APE方法)
[*]步骤:
[*]大模型基于模板生成初始提示词(填充正负样本)。
[*]评分筛选(公式:Score = 0.6 * Recall + 0.4 * Precision,侧重召回率)。
[*]多轮迭代:对高分提示词进行语义变体重采样。
[*]解决提示词人工编写耗时、质量不稳定的问题。
分类器构建
手工特征方案
[*]提炼贷款诈骗7大特征(如“无抵押宣传”“要求交费”“操作出错”等),设计ICIO框架提示词(指令-背景-输入-输出)。
[*]分类规则:加权投票(特征权重25-40),累计权重≥40判定为诈骗。
贷款诈骗7大特征
[*]宣传话术
[*]使用“无抵押、免征信、低利率、快速放款”等虚假广告诱导受害者。
[*]陌生关系
[*]对话双方为陌生人关系(如“客服与客户”),排除熟人称呼(如“某师傅”“某总”)。
[*]要求下载App
[*]以办理贷款手续为由,要求受害者下载指定App或登录网站。
[*]要求交费
[*]编造“认证还款、保证金、手续费、刷流水”等理由要求转账。
[*]操作出错
[*]受害者操作时必然“出错”(如账户冻结、贷款失败),为后续诈骗铺垫。
[*]解冻账户
[*]以“解冻账户”为由要求二次交费(如“再次转账方可继续贷款”)。
[*]要求截图
[*]受害者交费后被要求提供“电子回执单、短信截图”等作为“凭证”。
特征权重与判定规则
[*]权重分配(用于综合判定):
特征权重宣传话术35操作出错40解冻账户35要求交费25要求下载App20要求截图20陌生关系10
[*]判定规则:
累计权重 ≥40 即判定为贷款诈骗。
实际数据分布
在152个贷款诈骗样本中,各特征出现比例:
[*]陌生关系:100%(所有诈骗样本均伪装陌生关系)
[*]要求交费:62.5%
[*]操作出错:48.6%
[*]要求截图:44.0%
[*]要求下载App:38.1%
[*]宣传话术:23.6%
[*]解冻账户:35.5%
说明:单一样本通常不会包含全部特征(诈骗分多阶段进行),但权重较高的特征(如“操作出错”“解冻账户”)更具判别性。
自动聚类特征方案
[*]聚类生成15个贷款诈骗的特征,划分为高权重特征(如“冻结解冻”“截图”)和低权重特征。
[*]分类规则:累计权重≥45判定为诈骗。
自动聚类特征方案的核心是通过无监督学习替代人工特征拆解,解决传统方法效率低、一致性差的问题:
[*]任务目标
自动识别诈骗文本中的高频语义片段,形成可量化判别的特征集合。
[*]技术路线
句向量提取 → 无监督聚类 → 特征权重分配 → 综合判定
实现步骤
1. 数据预处理
[*]原始数据:152个贷款诈骗样本的语音转写文本(平均长度1182字)。
[*]短句切分:
[*]按标点符号分割文本,过滤长度30字符的句子。
[*]得到6874个有效短句作为聚类输入。
2. 句向量提取
[*]嵌入模型:采用bge-large-zh-v1.5(当前最优中文文本嵌入模型之一)。
[*]向量维度:1024维向量表示每个短句的语义特征。
3. K-means聚类
[*]聚类参数:k=30(根据经验设定)。
[*]距离度量:余弦相似度(更适合文本向量)
[*]聚类结果:
聚类测试代码,感觉效果不是很好:
import re
import numpy as np
from sentence_transformers import SentenceTransformer
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.decomposition import PCA
import matplotlib
# 设置matplotlib后端以避免PyCharm兼容性问题
matplotlib.use('Agg')
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
class FraudTextCluster:
def __init__(self, k=30, min_len=5, max_len=30):
"""
初始化聚类器
:param k: 聚类数量(默认为30)
:param min_len: 最短句子长度(字符数)
:param max_len: 最长句子长度(字符数)
"""
self.k = k
self.min_len = min_len
self.max_len = max_len
# 加载中文嵌入模型(论文使用的bge-large-zh-v1.5)
self.model = SentenceTransformer('D:\\llms\\bge-large-zh-v1.5')
def preprocess(self, texts):
"""
文本预处理:分割句子并过滤无效短句
:param texts: 原始文本列表(每个元素为一个诈骗样本)
:return: 有效短句列表
"""
short_sentences = []
for text in texts:
# 按标点符号分割句子
sentences = re.split(r'[。?!;,]', text)
for sent in sentences:
# 过滤长度不符合要求的句子
if self.min_len <= len(sent) <= self.max_len:
short_sentences.append(sent.strip())
return short_sentences
def extract_embeddings(self, sentences):
"""
提取句向量
:param sentences: 短句列表
:return: 句向量矩阵 (n_samples, 1024)
"""
return self.model.encode(sentences, normalize_embeddings=True)
def cluster(self, embeddings):
"""
K-means聚类
:param embeddings: 句向量矩阵
:return: 聚类标签和中心点
"""
# 获取样本数量(嵌入矩阵的第一维)
n_samples = len(embeddings)
if not isinstance(n_samples, int):
raise ValueError("embeddings 的长度应该是一个整数")
# 动态调整聚类数量
k = min(int(self.k), n_samples)# 确保聚类数不超过样本数
# 动态调整PCA维度
if n_samples > 50:
pca = PCA(n_components=50)
reduced_emb = pca.fit_transform(embeddings)
used_emb = reduced_emb
else:
# 样本数不足50时,不进行降维
used_emb = embeddings
# K-means聚类
kmeans = KMeans(
n_clusters=k,
init='k-means++',
n_init=10,
max_iter=300,
tol=1e-4,
random_state=42
)
labels = kmeans.fit_predict(used_emb)
return labels, kmeans.cluster_centers_
def analyze_clusters(self, sentences, labels):
"""
分析聚类结果
:param sentences: 短句列表
:param labels: 聚类标签
:return: 聚类分析字典
"""
cluster_dict = {}
for i in range(max(labels) + 1):
cluster_dict = []
for sent, label in zip(sentences, labels):
cluster_dict.append(sent)
return cluster_dict
def visualize_clusters(self, embeddings, labels):
"""
可视化聚类结果(降维到2D)
:param embeddings: 句向量
:param labels: 聚类标签
"""
# 降维到2D
pca = PCA(n_components=2)
vis_emb = pca.fit_transform(embeddings)
plt.figure(figsize=(12, 8))
sns.scatterplot(
x=vis_emb[:, 0],
y=vis_emb[:, 1],
hue=labels,
palette="viridis",
alpha=0.7,
s=50
)
plt.title("Sentence Clustering Visualization")
plt.xlabel("PCA Component 1")
plt.ylabel("PCA Component 2")
plt.legend(title='Cluster', bbox_to_anchor=(1.05, 1), loc='upper left')
plt.tight_layout()
# 保存图像到文件而不是直接显示,以避免PyCharm兼容性问题
plt.savefig('clustering_result.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
print("聚类结果已保存到 clustering_result.png")
plt.close()# 关闭图形以释放内存
def full_pipeline(self, texts):
"""
完整聚类流程
:param texts: 原始文本列表
:return: 聚类结果字典
"""
# 1. 预处理
sentences = self.preprocess(texts)
print(f"预处理完成,得到{len(sentences)}个有效短句")
if len(sentences) == 0:
print("警告:未获得有效短句,请检查输入数据")
return {}
# 2. 提取句向量
embeddings = self.extract_embeddings(sentences)
print(f"句向量提取完成,维度:{embeddings.shape}")
# 3. 聚类
labels, centers = self.cluster(embeddings)
print(f"聚类完成,共生成{len(set(labels))}个簇")
# 4. 分析结果
cluster_data = self.analyze_clusters(sentences, labels)
# 5. 可视化(可选)
if len(sentences) > 1:# 至少需要2个样本才能可视化
self.visualize_clusters(embeddings, labels)
return cluster_data
# ====================== 使用示例 ====================== #
if __name__ == "__main__":
# 模拟论文中的诈骗文本数据(实际应替换为真实数据)
sample_texts = [
"您的账户因操作失误被冻结,需转账5000元解冻才能继续贷款",
"银行卡异常冻结,请扫码支付解冻费,否则无法提现",
"贷款审核需要验证还款能力,请先缴纳2000元保证金",
"系统检测到风险,需要您提供身份证照片和银行卡截图",
"下载我们的APP即可申请无抵押贷款,秒批秒到账",
"请稍等,正在为您处理贷款申请,可能需要几分钟时间",
"您好,我是XX银行客服,请问有什么可以帮您?",
"麻烦提供下您的姓名和手机号,我们需要登记信息",
"贷款已审批通过,但需要先支付手续费才能放款",
"您的账户存在异常操作,请立即联系客服处理"
]
# 初始化聚类器(参数与论文一致)
clusterer = FraudTextCluster(k=30, min_len=5, max_len=30)
# 运行完整流程
results = clusterer.full_pipeline(sample_texts)
# 打印聚类结果(每个簇的前3个句子)
print("\n聚类结果示例:")
for cluster_id, sentences in results.items():
print(f"\nCluster {cluster_id} (样本数: {len(sentences)}):")
for i, sent in enumerate(sentences[:3]):
print(f"- {sent}")
输出:
预处理完成,得到21个有效短句
句向量提取完成,维度:(21, 1024)
聚类完成,共生成21个簇
聚类结果已保存到 clustering_result.png
聚类结果示例:
Cluster 0 (样本数: 1):
- 系统检测到风险
Cluster 1 (样本数: 1):
- 您的账户存在异常操作
Cluster 2 (样本数: 1):
- 贷款已审批通过
Cluster 3 (样本数: 1):
- 请扫码支付解冻费
Cluster 4 (样本数: 1):
- 需要您提供身份证照片和银行卡截图
Cluster 5 (样本数: 1):
- 请先缴纳2000元保证金
Cluster 6 (样本数: 1):
- 可能需要几分钟时间
Cluster 7 (样本数: 1):
- 请立即联系客服处理
Cluster 8 (样本数: 1):
- 请问有什么可以帮您
Cluster 9 (样本数: 1):
- 否则无法提现
Cluster 10 (样本数: 1):
- 秒批秒到账
Cluster 11 (样本数: 1):
- 麻烦提供下您的姓名和手机号
Cluster 12 (样本数: 1):
- 贷款审核需要验证还款能力
Cluster 13 (样本数: 1):
- 下载我们的APP即可申请无抵押贷款
Cluster 14 (样本数: 1):
- 我们需要登记信息
Cluster 15 (样本数: 1):
- 我是XX银行客服
Cluster 16 (样本数: 1):
- 需转账5000元解冻才能继续贷款
Cluster 17 (样本数: 1):
- 正在为您处理贷款申请
Cluster 18 (样本数: 1):
- 但需要先支付手续费才能放款
Cluster 19 (样本数: 1):
- 银行卡异常冻结
Cluster 20 (样本数: 1):
- 您的账户因操作失误被冻结
4. 特征权重分配
[*]高权重特征(5类,权重=20):
资金周转(3)、出错(9)、截图(10)、冻结解冻(24)、提现(27) (直接对应诈骗关键环节)
[*]低权重特征(10类,权重=10):
其他贷款相关类别(如还款、审核、身份证等)
[*]判定规则:累计权重 ≥45 即判定为诈骗。
提示词自动生成(APE方法)
针对每个聚类特征,自动生成优化提示词:
[*]生成模板:
"请找出‘特征句子’和非特征句子的区别,生成一个prompt用于检测特征句子。示例:
特征句:[正样本1]、[正样本2]...
非特征句:[负样本1]、[负样本2]..."
[*]优化流程:
[*]初始生成:用聚类结果中的正/负样本填充模板,生成候选提示词。
[*]举例:如“账户被冻结需转账解冻”
[*]正样本(诈骗话术):
“您的账户因操作失误被冻结,需转账5000元解冻”
“银行卡异常冻结,请扫码支付解冻费”
[*]负样本(正常对话):
“系统卡顿请稍后重试”
“网络延迟导致交易失败”
[*]评分筛选:
[*]测试效果,例如:
[*]召回率(Recall)= 75%(正确识别15/20个真实“冻结解冻”句)
[*]精确率(Precision)= 75%(20个判定结果中15个正确)
[*]计算得分:Score = 0.6×85% + 0.4×75% = 81%
[*]结果:该提示词进入Top 5候选(需与其他生成提示词比较得分)。。
[*]迭代优化:对高分提示词语义变体重采样(如调整措辞、扩充描述)。
[*]最终提示词示例:
"请在文本中查找涉及账户冻结、解冻要求的句子,典型话术如‘需转账解冻’‘账户被冻结’。
输出格式:JSON数组,包含原文句子、判断理由、是否特征句。"
实验与结果
[*]数据预处理
[*]数据来源:944条真实语音对话 → 过滤为667条文本(含152条贷款诈骗数据)。
[*]预处理:
[*]语音转写纠错(GLM-4-9B模型增强可读性)。
[*]隐私脱敏(Qwen2.5-14B-Instruct检测敏感信息,人工核验)。
[*]标注:5名标注员3轮标注(独立-交叉-合并),主题分类首轮平均F1=0.810。
[*]关键实验结果
[*]主题分类:召回率84.9%,精确率72.2%,F1=0.782(接近人工标注水平)。
[*]手工特征分类:召回率79.6%,精确率87.6%,F1=0.834。
[*]自动聚类特征分类:召回率81.6%,精确率84.9%,F1=0.832(与手工方案性能相当且优于人工首轮标注)。
[*]对比优势
方案召回率精确率F1值人工首轮标注79.6%82.4%0.810手工特征79.6%87.6%0.834自动聚类特征81.6%84.9%0.832
应用价值与展望
[*]实际意义
[*]少量样本高效预警:仅需数十个样本构建分类器(APE),快速响应新型诈骗变种(传统方法需更新知识库)。
[*]全流程优化:自动化特征提取和提示词生成将人工介入环节减少50%以上,显著提升处理效率。
[*]未来方向
[*]扩展至其他诈骗类型(如冒充客服、投资诈骗)。
[*]优化聚类算法特征权重分配策略。
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