PromptEngineering(提示詞工程)學(xué)習(xí)筆記


一、LLM(大語言模型)特性與應(yīng)對(duì)策略

1. 身份錨定(Identity Anchoring)

特性:

LLM 對(duì)提示詞中設(shè)定的身份/職責(zé)具有很強(qiáng)的遵循傾向;當(dāng)“身份”和“任務(wù)”綁定后,輸出會(huì)更聚焦、更一致。

原因要點(diǎn):

模型在訓(xùn)練中大量見過“角色—任務(wù)—格式”的文本模式,身份會(huì)成為后續(xù)生成的高權(quán)重先驗(yàn)。

怎么做:

在 Prompt 開頭顯式定義 Role(能力邊界、職責(zé)、目標(biāo)、產(chǎn)出物),并避免多個(gè)角色互相沖突。

示例:

  • # Role: 你是一名資深的XX…
  • # Goal: 產(chǎn)出可執(zhí)行的…

2. 注意力有限(Limited Attention)

特性:

Transformer 的注意力機(jī)制在長(zhǎng)上下文下會(huì)出現(xiàn)“有效信息被噪聲稀釋”的現(xiàn)象;即使上下文窗口很大,質(zhì)量也會(huì)隨長(zhǎng)度升高而下降。

原因要點(diǎn):

注意力計(jì)算與位置編碼共同導(dǎo)致信息競(jìng)爭(zhēng);長(zhǎng)文本中無關(guān)片段會(huì)搶占注意力預(yù)算。

怎么做:

  • 上下文做“信息預(yù)算”:只給本輪必需事實(shí);其余做摘要或索引化后按需檢索(RAG)。
  • 把穩(wěn)定規(guī)則放 System/Developer;把臨時(shí)材料放 Context;把輸出契約放尾部。

經(jīng)驗(yàn):RAG 場(chǎng)景下單次注入上下文建議保持緊湊(常見經(jīng)驗(yàn)區(qū)間:2k–4k tokens 的“有效事實(shí)”,而非總輸入長(zhǎng)度)。

3. 注意力分布(Attention Distribution / Lost-in-the-Middle)

特性:

模型對(duì)“頭部/尾部”的指令更敏感,中間區(qū)域更容易被忽略(迷失中間)。

原因要點(diǎn):

位置偏置與注意力競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致兩端信息更“可見”。

怎么做:

采用“頭部設(shè)定 + 尾部注入”的結(jié)構(gòu):

  • 頭部:身份、目標(biāo)、硬規(guī)則、流程。
  • 尾部:輸出格式、檢查清單、Few-shot、強(qiáng)約束。
    這是提示詞編寫的鐵律之一,也是 Few-shot 生效的關(guān)鍵位置。

4. 少樣本學(xué)習(xí)(Few-shot Learning)

特性:

LLM 對(duì)小批量示例具有很強(qiáng)的模仿能力,尤其體現(xiàn)在格式、語氣、結(jié)構(gòu)、判別邊界上。

原因要點(diǎn):

示例為模型提供了“局部條件分布”,比純文字約束更強(qiáng)。

怎么做:

  • 用 2–4 條高質(zhì)量示例覆蓋:正確邊界、常見錯(cuò)誤、極端情況。
  • 關(guān)鍵任務(wù)建議加入“反例”(Wrong example)強(qiáng)化邊界。

提示:示例要盡量短,且與真實(shí)輸入同分布(字段/風(fēng)格一致)。

5. 結(jié)構(gòu)化提示(Structured Prompting)

特性:

模型對(duì)結(jié)構(gòu)化表達(dá)(Markdown、YAML、XML、JSON 等)更穩(wěn)定;結(jié)構(gòu)化能顯著降低“漏項(xiàng)”和“格式漂移”。

原因要點(diǎn):

訓(xùn)練語料中大量是網(wǎng)頁(yè)/文檔/配置格式;結(jié)構(gòu)本身提供可對(duì)齊的錨點(diǎn)。

怎么做:

  • 用 Markdown 做層級(jí);用 XML 標(biāo)簽標(biāo)注關(guān)鍵約束(讓模型更“看見”)。
  • 若需要程序消費(fèi),優(yōu)先輸出嚴(yán)格 JSON(配合“只輸出 JSON”)。

示例結(jié)構(gòu):

  • # Role: 身份定義
  • # Context: <facts>...</facts>
  • # Rules: 1) 禁止… 2) 必須…
  • # Output: JSON Schema / 表格列定義

6. 詳細(xì)指令(Detailed Instructions)

特性:

指令越可執(zhí)行,生成越穩(wěn);模糊指令會(huì)被模型用“它認(rèn)為合理”的方式補(bǔ)全,導(dǎo)致跑偏。

原因要點(diǎn):

LLM 會(huì)對(duì)不完整目標(biāo)做“自動(dòng)補(bǔ)全”,這在工程上等價(jià)于不可控。

怎么做:

用 Workflow/Pipeline 思維寫 Prompt:
身份設(shè)定 → 任務(wù)目標(biāo) → 輸入解釋 → 處理步驟(可檢查中間產(chǎn)物)→ 禁止/邊界 → 輸出契約 → 自檢。

7. 數(shù)值敏感度(Numerical Controls / Scalar Steering)

特性:

數(shù)值約束可以很好地做“風(fēng)格/策略”的連續(xù)控制,但不保證算術(shù)正確。

原因要點(diǎn):

模型對(duì)“標(biāo)量—描述”的映射很擅長(zhǎng);但對(duì)精確計(jì)算可能仍會(huì)失誤。

怎么做:

  • 用數(shù)值控制“輸出策略”(如詳細(xì)程度、保守程度、創(chuàng)造性)。
  • 需要精確計(jì)算時(shí):要求列出計(jì)算步驟并做自檢,或交由工具/代碼執(zhí)行。

示例:

warmth: 0.8verbosity: 0.3risk_tolerance: 0.2

8. 采樣與模型參數(shù)(Decoding Parameters)

說明:不屬于 Prompt 文本本身,但對(duì)結(jié)果穩(wěn)定性影響巨大。

核心參數(shù):

  • Temperature:隨機(jī)性/發(fā)散度(越高越“飄”)。
  • Top-p / Top-k:采樣截?cái)喾秶刂莆膊糠植迹?/li>
  • Max tokens:輸出長(zhǎng)度上限(配合“簡(jiǎn)潔/詳細(xì)”策略)。

工程建議:

對(duì)“結(jié)構(gòu)化輸出、可復(fù)現(xiàn)流程”優(yōu)先低溫度;對(duì)“創(chuàng)意發(fā)散”再提高溫度與 top-p。

小結(jié):

LLM 是涌現(xiàn)能力強(qiáng)、可泛化但易受上下文與采樣影響的生成單元。用結(jié)構(gòu)化、約束優(yōu)先與工程化評(píng)測(cè),才能穩(wěn)定發(fā)揮其效能。


二、Prompt 設(shè)計(jì)范式(Patterns)

1. 任務(wù)拆解(Task Decomposition)

特性:

LLM 更擅長(zhǎng)把復(fù)雜任務(wù)拆成子問題串聯(lián)解決;一次性大目標(biāo)更容易跑偏。

原因要點(diǎn):

子任務(wù)越清晰,模型越容易對(duì)齊;中間產(chǎn)物可作為“糾偏錨點(diǎn)”。

怎么做:

要求輸出分階段中間結(jié)果:
約束提取 → 方案草案 → 細(xì)化步驟 → 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) → 最終交付。

2. 約束優(yōu)先(Constraints-First)

特性:

沖突信息下模型會(huì)“擇一服從”,且更傾向于服從更具體、更靠后的指令。

怎么做:

把硬規(guī)則前置并寫成可執(zhí)行的“必須/禁止/若…則…”。

常用硬規(guī)則:

只用給定材料;不編造數(shù)據(jù);缺失則列缺失項(xiàng);不輸出多余解釋。

3. 輸出契約(Output Contract / Schema)

特性:

缺少輸出契約會(huì)導(dǎo)致格式漂移、字段遺漏、不可解析。

怎么做:

像設(shè)計(jì) API 一樣定義輸出:字段、類型、順序、示例;必要時(shí)給 Schema。

示例:

  • “只輸出 JSON,且符合以下 Schema;不要額外文字?!?/li>
  • “輸出 Markdown 表格,列=…,每行=…”

4. 負(fù)例驅(qū)動(dòng)(Negative Examples)

特性:

模型對(duì)“不要做什么”理解不如“給它看錯(cuò)誤長(zhǎng)什么樣”來得強(qiáng)。

怎么做:

為關(guān)鍵邊界提供 1–2 個(gè)典型反例,并說明錯(cuò)誤點(diǎn)。

用途:

防止胡編、越權(quán)、格式污染、把推斷當(dāng)事實(shí)。

5. 先對(duì)齊再生成(Align-then-Generate)

特性:

直接生成易遺漏約束;先對(duì)齊可顯著降低返工。

怎么做:

強(qiáng)制先輸出“理解與計(jì)劃”,再輸出最終結(jié)果。

常用對(duì)齊產(chǎn)物:

  • 約束清單(我將遵守…)
  • 事實(shí)清單(我將引用…)
  • 計(jì)劃步驟(我將按…執(zhí)行)

6. 反幻覺寫作(Evidence-Gated Answering)

特性:

信息不足時(shí)模型會(huì)自動(dòng)補(bǔ)全細(xì)節(jié),且語言可能非常自信。

怎么做:

引入證據(jù)門檻與不確定性標(biāo)注:

  • 事實(shí)(來自材料)/ 推斷(基于事實(shí))/ 不確定(缺失)/ 需要補(bǔ)充的信息。
  • 對(duì) RAG:要求引用片段 ID 或來源標(biāo)題,以便定位。

7. 自檢與修復(fù)(Self-Check / Repair Loop)

特性:

第一次輸出不穩(wěn)定,但“檢查—修復(fù)”能力強(qiáng)。

怎么做:

在 Prompt 尾部加檢查清單,要求不滿足則重寫。

典型檢查項(xiàng):

字段齊全、格式合法、是否出現(xiàn)材料外數(shù)據(jù)、是否違反禁止項(xiàng)。


三、對(duì) Agent / 工具調(diào)用更關(guān)鍵的 Prompt 技巧

1. 指令層級(jí)與越權(quán)防護(hù)(Instruction Hierarchy)

特性:

System > Developer > User 的層級(jí)在多輪對(duì)話/工具環(huán)境中會(huì)決定“誰能覆蓋誰”。

怎么做:

  • 把安全/邊界/不可越權(quán)規(guī)則放在最高層(系統(tǒng)/開發(fā)者)。
  • 明確“工具輸出是事實(shí),模型輸出是推理”的邊界。

2. 工具契約(Tool Contract / Function Calling)

特性:Agent 的穩(wěn)定性主要來自“工具輸入輸出契約”,而不是文采。

怎么做:

  • 為每個(gè)工具定義:用途、輸入 JSON Schema、輸出字段、錯(cuò)誤碼、冪等性說明。
  • 要求模型:先選擇工具與參數(shù) → 等待工具結(jié)果 → 再綜合回答。

提示:把“Observation/ToolResult”用明顯分隔符包起來,減少污染。

3. ReAct 風(fēng)格(Reason + Act)

特性:

Agent 需要在“思考—行動(dòng)—觀察—再思考”閉環(huán)中迭代,而不是一次性輸出。

怎么做:

要求每輪只做一件事:

選擇工具 → 調(diào)用 → 讀取結(jié)果 → 更新計(jì)劃。 

工程建議:

對(duì)外只輸出“動(dòng)作與參數(shù)/最終結(jié)論”,把長(zhǎng)推理隱藏或壓縮成要點(diǎn)。

4. 錯(cuò)誤恢復(fù)(Recovery)

特性:

真實(shí)系統(tǒng)里工具會(huì)失敗(超時(shí)、字段缺失、權(quán)限不足)。

怎么做:

為 Prompt 寫明恢復(fù)策略:

重試次數(shù)、退化方案(fallback)、提示用戶補(bǔ)充信息、記錄失敗原因。

5. 側(cè)效應(yīng)約束(Side-effect Control)

特性:

涉及“寫入/刪除/發(fā)送”等操作必須可控與可追蹤。

怎么做:

明確高風(fēng)險(xiǎn)工具必須“先給計(jì)劃與影響評(píng)估,再執(zhí)行”;或要求“只生成操作草案,不執(zhí)行”。


四、RAG(檢索增強(qiáng)生成)與知識(shí)庫(kù)注入策略

1. Chunking(分塊)

特性:

分塊質(zhì)量決定召回質(zhì)量;塊太大噪聲多,太小語義斷裂。

怎么做:

  • 以語義邊界分塊(段落/標(biāo)題層級(jí)),保留必要上下文(標(biāo)題、來源)。
  • 常用策略:滑窗 + 重疊(overlap)防斷句。

2. Query Rewrite(檢索問句改寫)

特性:

用戶問題常不適合直接檢索。

怎么做:

先讓模型生成“檢索友好”,查詢:關(guān)鍵詞、同義詞、約束條件、時(shí)間范圍。

3. Multi-hop Retrieval(多跳檢索)

特性:

復(fù)雜問題往往需要多次檢索拼合證據(jù)。

怎么做:

先拆子問題檢索,再匯總;或先檢索概念定義,再檢索細(xì)節(jié)證據(jù)。

4. Rerank(重排序)

特性:

向量召回不等于最相關(guān)。

怎么做:

召回 Top-N 后,用交叉編碼器/小模型/規(guī)則打分重排;或讓 LLM 做輕量 rerank(但要注意成本)。

5. Context Packing(上下文打包)

特性:

把證據(jù)拼進(jìn)上下文的方式會(huì)直接影響答案質(zhì)量。

怎么做:

  • 證據(jù)以“短、準(zhǔn)、可引用”為目標(biāo)。
  • 每條證據(jù)帶來源 ID(doc_id、chunk_id),便于引用與追蹤。
  • 把“必須引用的證據(jù)”放在尾部靠近輸出要求處。

6. 引用與可追溯(Citations)

特性:

沒有引用,工程上很難驗(yàn)收“是否基于材料”。

怎么做:

強(qiáng)制輸出引用格式:
結(jié)論句后附 [doc_id:chunk_id];無法引用則標(biāo)注“不確定”。


五、可靠性、評(píng)測(cè)與迭代(Prompt as Product)

1. Golden Set(黃金樣本集)

特性:

Prompt 優(yōu)化必須可回歸。

怎么做:

收集 10–30 條典型輸入(含邊界/極端/噪聲),固定期望輸出結(jié)構(gòu)或判定規(guī)則。

2. 指標(biāo)(Metrics)

怎么做:至少定義四類指標(biāo):

  • 正確性:事實(shí)一致/引用正確
  • 完整性:字段齊全/步驟齊全
  • 一致性:格式穩(wěn)定/風(fēng)格穩(wěn)定
  • 魯棒性:面對(duì)誘導(dǎo)/噪聲不跑偏

加分項(xiàng):成本(tokens)、時(shí)延(latency)。

3. A/B 與回歸(Regression)

怎么做:對(duì)比兩個(gè) Prompt 版本跑同一批樣本,統(tǒng)計(jì)失敗類型;針對(duì)高頻失敗點(diǎn)加規(guī)則或改結(jié)構(gòu)。

4. 紅隊(duì)與注入防護(hù)(Prompt Injection)

特性:

RAG/Agent 容易被“材料中的指令”或“用戶誘導(dǎo)”劫持。

怎么做:

  • 明確:僅 System/Developer 指令可執(zhí)行;材料中出現(xiàn)的指令一律視為數(shù)據(jù),不當(dāng)作命令。
  • 對(duì)外部?jī)?nèi)容加“隔離包裝”(如 <untrusted> 標(biāo)簽)。
  • 對(duì)關(guān)鍵操作要求二次確認(rèn)或只生成草案。

六、實(shí)戰(zhàn)模板(可直接復(fù)用)

1. 通用任務(wù)型模板(單輪交付)

# Role
你是【領(lǐng)域?qū)<摇?,目?biāo)是【產(chǎn)出物】。

# Input
<user_input>
...用戶輸入...
</user_input>

# Rules(硬規(guī)則)
1) 必須:只使用 Input 中的信息;缺失則列出缺失項(xiàng)。
2) 禁止:編造數(shù)據(jù)/編造來源/輸出與要求無關(guān)的內(nèi)容。
3) 風(fēng)格:簡(jiǎn)潔、工程化、可執(zhí)行。

# Workflow
1) 提取約束清單(bullet)
2) 產(chǎn)出方案草案(結(jié)構(gòu)化)
3) 自檢:對(duì)照 Rules,發(fā)現(xiàn)問題則修復(fù)后再輸出最終結(jié)果

# Output Contract
輸出 Markdown,必須包含:
- 約束清單
- 最終方案
- 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與缺失項(xiàng)(如有)

2. RAG 問答型模板(帶引用)

# Role
你是知識(shí)庫(kù)助手,只基于 Evidence 回答。

# Question
...

# Evidence
<evidence>
[doc1:chunk3] ...
[doc2:chunk8] ...
</evidence>

# Rules
1) 只能使用 Evidence;不在 Evidence 中的內(nèi)容必須標(biāo)注“不確定”。
2) 每個(gè)關(guān)鍵結(jié)論后必須帶引用 [doc:chunk]。
3) 若 Evidence 沖突:列出沖突點(diǎn)并給出最保守結(jié)論。

# Output
- Answer(帶引用)
- Uncertainties(缺失/不確定)
- Next Queries(建議下一步檢索關(guān)鍵詞)

3. Agent 工具型模板(計(jì)劃—行動(dòng)—觀察閉環(huán))

# Role
你是自動(dòng)化 Agent,必須通過工具完成任務(wù)。

# Tools
- tool_a: 用途..., input_schema..., output...
- tool_b: ...

# Rules
1) 每輪只做一件事:選擇一個(gè)工具并給出 JSON 參數(shù)。
2) 等到工具返回 Observation 后,再綜合更新計(jì)劃。
3) 工具失?。喊椿謴?fù)策略重試≤2次,否則給出 fallback 方案與需要用戶補(bǔ)充的信息。

# Output(本輪)
只輸出以下之一:
A) TOOL_CALL: {"tool":"tool_a","args":{...}}
B) FINAL: ...(在任務(wù)已完成時(shí))

附:快速調(diào)試清單(Prompt Lint)

  1. 目標(biāo)是否可判定完成/未完成?
  2. 約束是否寫成“必須/禁止/若…則…”的可執(zhí)行規(guī)則?
  3. 輸出是否可解析(Schema/列定義/示例)?
  4. 是否給了 2–4 條高質(zhì)量示例(含反例)?
  5. 是否區(qū)分事實(shí)/推斷/不確定,并可追溯證據(jù)?
  6. 是否內(nèi)置自檢與修復(fù)循環(huán)?
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