AI對(duì)話魔法｜Prompt Engineering 探索指南

作者：李雪婷 2024-11-13 10:26:25

Zero-shot和Few-shot是兩種最基礎(chǔ)的提示詞工程，主要注意Prompt的格式（比如分段落，用序號(hào)的方式展現(xiàn)你想表達(dá)內(nèi)容的邏輯順序等）和講述內(nèi)容就可以，同時(shí)根據(jù)對(duì)輸出結(jié)果的需求來調(diào)整參數(shù)。

1.什么是 Prompt Engineering

理解，首先 MCube 會(huì)依據(jù)模板緩存狀態(tài)判斷是否需要網(wǎng)絡(luò)獲取最新模板，當(dāng)獲取到模板后進(jìn)行模板加載，加載階段會(huì)將產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為視圖樹的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換完成后將通過表達(dá)式引擎解析表達(dá)式并取得正確的值，通過事件解析引擎解析用戶自定義事件并完成事件的綁定，完成解析賦值以及事件綁定后進(jìn)行視圖的渲染，最終將

想象一下，你在和一個(gè)智能助手聊天，你需要說出非常清晰和具體的要求，才能得到你想要的答案。Prompt Engineering 就是設(shè)計(jì)和優(yōu)化與AI對(duì)話的“提示詞”或“指令”，讓AI能準(zhǔn)確理解并提供有用的回應(yīng)。

Prompt Engineering 主要包括以下幾個(gè)方面：

1.明確目標(biāo)：希望AI完成什么任務(wù)。例如：寫一篇文章，回答一個(gè)問題，進(jìn)行一次對(duì)話？

2.設(shè)計(jì)提示詞：設(shè)計(jì)出具體的提示詞，提示詞應(yīng)該盡量簡潔明了，包含所有必要的信息。比如：“寫一篇關(guān)于環(huán)境保護(hù)重要性的文章。”

3.優(yōu)化和測(cè)試：一開始的提示詞可能并不完美，所以需要不斷調(diào)整和優(yōu)化，測(cè)試不同的表達(dá)方式，嘗試找到最好的結(jié)果。

4.處理意外情況：有時(shí)候，AI可能會(huì)給出意外的回答，還需要預(yù)測(cè)這些意外情況，并設(shè)計(jì)出應(yīng)對(duì)策略。

2.Prompt Engineering 如何興起

1）早期階段（2017年前）

基本指令：早期的NLP模型中，用戶與AI的互動(dòng)主要是基于簡單的指令和關(guān)鍵詞匹配。此時(shí)的AI系統(tǒng)主要依賴預(yù)定義的規(guī)則和有限的上下文理解能力。
模板化問答：一些早期的聊天機(jī)器人和問答系統(tǒng)采用模板化的問答模式，用戶問題必須嚴(yán)格匹配預(yù)設(shè)的模板才能得到有效回應(yīng)。

2）初步探索（2017-2018）

Seq2Seq 模型：Sequence-to-Sequence 模型的引入，使得AI能夠更好地處理輸入和輸出之間的關(guān)系，但仍然需要明確的指令和大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
預(yù)訓(xùn)練模型：2018年，OpenAI發(fā)布的GPT標(biāo)志著預(yù)訓(xùn)練語言模型的興起。盡管早期的GPT模型在理解和生成文本方面有了顯著進(jìn)步，但仍需要明確提示詞。

3）快速發(fā)展（2019-2020）

GPT-2 發(fā)布（2019）：GPT-2的發(fā)布使得語言模型在生成自然語言文本方面取得了重大突破。Prompt Engineering開始受到關(guān)注，研究人員開始探索如何通過設(shè)計(jì)提示詞來引導(dǎo)模型生成更相關(guān)的內(nèi)容。
BERT和其他模型：Google發(fā)布BERT，進(jìn)一步提升了NLP模型的理解能力。Prompt Engineering開始利用這些模型的雙向理解能力來優(yōu)化提示詞。

4）成熟階段（2020-2021）

GPT-3 發(fā)布（2020）：GPT-3的發(fā)布帶來了更大規(guī)模的預(yù)訓(xùn)練模型，具備更強(qiáng)的生成和理解能力。Prompt Engineering變得更加重要，研究人員和開發(fā)者開始系統(tǒng)性地研究和優(yōu)化提示詞。
Few-shot 和 Zero-shot 學(xué)習(xí)：GPT-3支持Few-shot和Zero-shot學(xué)習(xí)，這意味著模型可以通過少量甚至沒有示例的情況下完成任務(wù)。Prompt Engineering技術(shù)迅速發(fā)展，設(shè)計(jì)出有效的提示詞來最大化模型的性能。

5）技術(shù)手段演變（2021-2023）

Prompt Tuning：研究人員開發(fā)了Prompt Tuning技術(shù)，通過調(diào)整提示詞的參數(shù)來優(yōu)化模型的輸出。這種方法在提高模型性能方面表現(xiàn)出色，成為Prompt Engineering的重要手段之一。
自動(dòng)化工具：為了簡化Prompt Engineering的過程，出現(xiàn)了許多自動(dòng)化工具和框架，幫助開發(fā)者快速生成和測(cè)試提示詞。
領(lǐng)域特定優(yōu)化：Prompt Engineering開始針對(duì)特定領(lǐng)域（如醫(yī)療、法律、教育等）進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出更專業(yè)和精準(zhǔn)的提示詞。

6）現(xiàn)代階段（2024及以后）

自適應(yīng)提示詞生成：隨著AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了自適應(yīng)提示詞生成技術(shù)，模型可以根據(jù)上下文和用戶需求動(dòng)態(tài)調(diào)整提示詞。
多模態(tài)提示詞：結(jié)合文本、圖像、音頻等多模態(tài)數(shù)據(jù)的提示詞設(shè)計(jì)，使得Prompt Engineering在處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)更加高效和靈活。
人機(jī)協(xié)同優(yōu)化：通過人機(jī)協(xié)同的方式，結(jié)合用戶反饋和模型自我改進(jìn)，進(jìn)一步提升Prompt Engineering的效率和效果。

Prompt Engineering 技術(shù)介紹

1）無擴(kuò)展訓(xùn)練技術(shù)（New Task Without Extensive Training）

① Zero-shot Prompting：直接給出任務(wù)和目標(biāo)，注意prompt格式和參數(shù)調(diào)整。

② Few-shot Prompting：和Zero-shot相比就是多了幾個(gè)“shots”，給予模型少量樣本進(jìn)行實(shí)現(xiàn)上下文學(xué)習(xí)；注意范例的挑選對(duì)模型表現(xiàn)很重要，不恰當(dāng)?shù)姆独x擇可能導(dǎo)致模型學(xué)習(xí)到不精確或有偏見的信息。

小工具：可以提供prompt模版，根據(jù)選擇不同的模版，幫你設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的prompt內(nèi)容。

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基礎(chǔ)參數(shù)：

temperature：控制生成文本的隨機(jī)性，范圍0到1；較低值使輸出更確定，較高值增加隨機(jī)性和多樣性
max_tokens：限制生成的最大標(biāo)記數(shù)，一個(gè)標(biāo)記大是一個(gè)單詞或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)
top_p：控制基于累積概率的采樣，較低值會(huì)使生成的文本更加確定（例如：top_p=0.1 意味著只會(huì)從概率最高的前10%的標(biāo)記中進(jìn)行采樣）
n=1：生成回復(fù)個(gè)數(shù)，默認(rèn)1個(gè)
stop=None：不設(shè)置停止條件
presence_penalty：設(shè)置為0不懲罰重復(fù)內(nèi)容，較高值會(huì)鼓勵(lì)模型生成與上下文中已有內(nèi)容不同新內(nèi)容
frequency_penalty：設(shè)置為0不懲罰頻繁出現(xiàn)的內(nèi)容，較高值會(huì)減少模型生成重復(fù)詞語的可能性

2）推理與邏輯技術(shù)（Reasoning and Logic）

推理與邏輯技術(shù)能使 LLM 更加深入與復(fù)雜的邏輯思考。如：Chain-of-Thought (CoT)、Automatic Chain-of-Thought (Auto-CoT)、Self-Consistency、Logical CoT等，都旨在促進(jìn)模型以更結(jié)構(gòu)化和邏輯性的方式處理信息，從而提高問題解決的準(zhǔn)確性和深度。

① Chain-of-Thought (CoT)

原理：為了克服LLM在處理復(fù)雜推理任務(wù)方面的限制，Wei et al. (2022) （https://arxiv.org/abs/2201.11903）提出了CoT，通過引入一種特殊的提示策略，促進(jìn)模型進(jìn)行連續(xù)和逐步的思考過程，連貫思考技術(shù)的主要貢獻(xiàn)在于能夠更有效地激發(fā)LLM產(chǎn)出結(jié)構(gòu)化且深入思考的回答。

示例說明：標(biāo)準(zhǔn)提示中，模型直接給出答案，而沒有解釋或展示其推理過程。在CoT提示中，模型不僅給出答案，還詳細(xì)展示了其推理過程。CoT通過在通過在提示中加入詳細(xì)的推理步驟，引導(dǎo)模型逐步解決問題。適用于需要復(fù)雜推理和多步驟計(jì)算的任務(wù)。

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② Automatic Chain-of-Thought (Auto-CoT) Prompting

原理：CoT是一種手動(dòng)的方式，過程耗時(shí)且效率低下，因此 Zhang et al. (2022) （https://arxiv.org/abs/2210.03493）提出了 Auto-CoT 技術(shù)。通過自動(dòng)生成“逐步思考”式的提示，幫助大模型實(shí)現(xiàn)推理鏈。通過多樣化的樣本生成來提升整體的穩(wěn)定性，能夠?qū)Χ喾N問題產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)特的推理鏈，并將它們組合成一個(gè)終極范例集合。這種自動(dòng)化和多樣化的樣本生成方式有效地降低了出錯(cuò)率，提升了少樣本學(xué)習(xí)的效率，并避免了手工構(gòu)建CoT的繁瑣工作。

示例說明：左側(cè)展示了Auto-Cot的四個(gè)步驟（示例構(gòu)建、聚類、示例選擇和上下文推理）。首先，通過聚類算法將問題示例分組，然后從每個(gè)組中選擇具有代表性的示例，構(gòu)建一個(gè)包含詳細(xì)解答的示例集，最后，通過在上下文中提供這些示例，幫助LLM進(jìn)行推理并得出正確答案。

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③ Self-Consistency

原理：Wang et al. (2022)（https://arxiv.org/abs/2203.11171）提出了一種新型解碼策略，目標(biāo)在于取代鏈?zhǔn)剿伎继崾局惺褂玫奶煺尕澙方獯a。從語言模型的decoder中提取多條不同的推理路徑，從而生成多種可能的推理鏈，增加找到正確答案的可能性。

示例說明：不同于簡單CoT的貪婪解碼方式，該技術(shù)先生成多個(gè)不同的推理路徑，不同路徑可能會(huì)得出不同答案，然后通過對(duì)所有生成的路徑進(jìn)行匯總，選擇最一致的答案為最終輸出。第一步：模型生成多個(gè)推理路徑，得到不同的答案（$18、$26、$18）第二步：匯總推理路徑，選擇最一致的答案（$18）

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④ Logical Chain-of-Thought (LogiCoT) Prompting

原理：Zhao et al. (2023)（https://arxiv.org/abs/2309.13339）提出的 LogiCoT，與之前的逐步推理方法 (例如CoT) 相比，引入了一個(gè)全新的框架。該框架吸取了symbolic logic的精髓，以一種更加結(jié)構(gòu)化和條理清晰的方式來增強(qiáng)推理過程。采用了反證法這一策略，通過證明某一推理步驟若導(dǎo)致矛盾則該推理步驟錯(cuò)誤，從而來核查和糾正模型產(chǎn)生的推理步驟。

圖例說明：上方是CoT，推理過程是線性的，每一步都依賴于前一步，下方是LoT，推理過程是樹狀的，可以在某些步驟上進(jìn)行分支，每個(gè)節(jié)點(diǎn)仍代表一個(gè)推理步驟，但節(jié)點(diǎn)之間有更多的連接方式，形成了一個(gè)分支結(jié)構(gòu)。這種方法允許探索多個(gè)可能的推理路徑。圖中虛線框標(biāo)出了某些分支節(jié)點(diǎn)，表示這些節(jié)點(diǎn)可以在不同的路徑上進(jìn)行組合和選擇。因此LoT方法能更靈活地處理復(fù)雜問題，允許同時(shí)考慮多個(gè)推理路徑，從而可能得到更全面和準(zhǔn)確的結(jié)果。

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⑤ Chain-of-Symbol (CoS) Prompting

原理：為了克服LLM依賴容易模糊且可能帶有偏見的自然語言的限制，Hu et al. (2023)（https://arxiv.org/abs/2305.10276）提出了 CoS。這種方法不適用自然語言，而是采用簡化的符號(hào)作為提示，優(yōu)勢(shì)在于使提示更加清晰簡潔，提高模型處理空間關(guān)系問題能力，同時(shí)運(yùn)作原理更易使人理解。

示例說明：下圖展示了CoT和CoS在解決一個(gè)從一堆磚塊中取出特定磚塊的問題時(shí)的表現(xiàn)。CoT輸出A, E, D，結(jié)果錯(cuò)誤，沒有遵循正確移出順序。CoS通過將Prompt的結(jié)構(gòu)從文字轉(zhuǎn)換為符號(hào)（如下）：

1.B/A/D/E/C

2.C/E

3.E/D

4.D

模型輸出：C, E, D

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3）減少幻覺技術(shù)（Reduce Hallucination）

減少幻覺現(xiàn)象（幻覺是指你從大語言模型中得到錯(cuò)誤的結(jié)果，因?yàn)榇笳Z言模型主要基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，其中可能存在不一致的信息，過時(shí)的信息和誤導(dǎo)的信息）是LLM的一種挑戰(zhàn)，技術(shù)如 RAG、ReAct Prompting、Chain-of-Verification (CoVe)等，都是為了減少LLM產(chǎn)生無依據(jù)或者不準(zhǔn)確輸出的情況。這些方法通過結(jié)合外部信息檢索、增強(qiáng)模型的自我檢查能力或引入額外的驗(yàn)證步驟來實(shí)現(xiàn)。

① RAG (Retrieval Augmented Generation）

原理：RAG的核心為“檢索+生成”，前者主要是利用向量數(shù)據(jù)庫的高效存儲(chǔ)和檢索能力，召回目標(biāo)知識(shí)；后者則是利用大模型和Prompt工程，將召回的知識(shí)合理利用，生成目標(biāo)答案。

流程：完整的RAG應(yīng)用流程主要包含兩個(gè)階段。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段：一般是離線過程，主要是將私域數(shù)據(jù)向量化后構(gòu)建索引并存入數(shù)據(jù)庫的過程。主要包括：數(shù)據(jù)提取、文本分割、向量化、數(shù)據(jù)入庫等。
數(shù)據(jù)提取——>文本分割——>向量化（embedding）——>數(shù)據(jù)入庫
應(yīng)用階段：根據(jù)用戶提問，通過高效的檢索方法，召回與提問最相關(guān)的知識(shí)，并融入Prompt；大模型參考當(dāng)前提問和相關(guān)知識(shí)，生成答案。關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括：數(shù)據(jù)檢索（相似性檢索、全文檢索-關(guān)鍵詞）、注入Prompt（Prompt設(shè)計(jì)依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際應(yīng)用中往往需要根據(jù)輸出進(jìn)行針對(duì)性調(diào)優(yōu)）。
用戶提問——>數(shù)據(jù)檢索（召回）——>注入Prompt——>LLM生成答案

② Chain-of-Verification (CoVe) Prompting

原理：Dhuliawala et al. (2023) （https://arxiv.org/abs/2309.11495）提出了一種稱為 CoVe 的方法，該方法主要有四個(gè)步驟：初步答案、規(guī)劃驗(yàn)證問題以檢驗(yàn)工作、獨(dú)立解答這些問題、根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果來修正初步答案。該方法通過精心設(shè)計(jì)驗(yàn)證問題，模型能夠辨識(shí)自身的錯(cuò)誤并進(jìn)行修正，從而顯著提高了準(zhǔn)確率。

示例說明：下圖表展示了一個(gè)查詢和驗(yàn)證過程，目的是找出一些在紐約市出生的政治家。整個(gè)過程分為四個(gè)步驟，通過驗(yàn)證初步信息來確保最終響應(yīng)的準(zhǔn)確性。

初步響應(yīng)：系統(tǒng)提供了一個(gè)初步的響應(yīng)，列出了一些可能在紐約市出生的政治家：Hillary Clinton、Donald Trump、Michael Bloomberg。
計(jì)劃驗(yàn)證：系統(tǒng)決定驗(yàn)證初步響應(yīng)中的信息，提出了問題：Hillary Clinton 出生在哪里？Donald Trump 出生在哪里？Michael Bloomberg 出生在哪里？
執(zhí)行驗(yàn)證：系統(tǒng)查找并驗(yàn)證了這些政治家的出生地，Hillary Clinton 出生在伊利諾伊州芝加哥、Donald Trump 出生在紐約州紐約市皇后區(qū)、Michael Bloomberg 出生在馬薩諸塞州波士頓。
最終驗(yàn)證響應(yīng)：根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，系統(tǒng)提供了一個(gè)修正后的列表，只包含在紐約市出生的政治家。Donald Trump - 前美國總統(tǒng)、Alexandria Ocasio-Cortez - 美國眾議院議員。

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4）微調(diào)和優(yōu)化（Fine-Tuning and Optimization）

① Automatic Prompt Engineer (APE)

原理：Zhou et al. (2022)（https://arxiv.org/abs/2211.01910）提出的APE技術(shù)，其突破了手動(dòng)和固定提示的限制，能夠針對(duì)特定任務(wù)主動(dòng)生成并選擇輸出有效的提示。先分析用戶輸入，設(shè)計(jì)一系列候選指令，再透過強(qiáng)化學(xué)習(xí)選擇最優(yōu)提示，并能適應(yīng)不同情景。

示例說明：下圖展示了APE技術(shù)的幾個(gè)步驟。

Proposal（提議）：使用LLM生成初始提示 “write the antonym of the word”。
Scoring（評(píng)分）：對(duì)生成的提示進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分的依據(jù)是提示的對(duì)數(shù)概率（不同提示分?jǐn)?shù)不一致，有0.26、0.28等）
High Score Candidates（高分候選項(xiàng)）：保留得分較高的候選提示，丟棄得分較低的提示。例如，得分為-0.86和-1.08的提示被丟棄，得分為-0.26和-0.28的提示被保留。
（Optional）Resampling（重采樣）：生成高分候選提示的變體，保持語義不變。例如，生成提示“write the opposite of the word given”。
Final Selection（最終選擇）：選擇得分最高的提示作為最終使用提示。提示“write the opposite of the word given”得分為0.16，被選為最終提示。通過這個(gè)流程，APE技術(shù)能夠自動(dòng)生成和優(yōu)化提示，確保選擇的提示能夠生成高質(zhì)量的輸出。

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5）其他手段（Others Techniques）

以下四種Prompt Engineering手段個(gè)人認(rèn)為比較有意思，因此做簡要介紹。

① Chain-of-Code (CoC) Prompting

原理：CoC 技術(shù)是Li et al. (2023)（https://arxiv.org/abs/2312.04474）提出的，通過編程強(qiáng)化模型在邏輯與語義任務(wù)上的推理能力，將語義任務(wù)轉(zhuǎn)化為靈活的偽代碼。CoT主要用于解決需要邏輯推理、問題分解和逐步解決的任務(wù)，如邏輯推理問題、文本分析等；CoC則專注于編程任務(wù)，通過分步引導(dǎo)模型生成代碼解決編程問題。

示例說明：下圖展示了利用三種不同的方法來回答一個(gè)問題：“我去過多少個(gè)國家？我去過孟買、倫敦、華盛頓、大峽谷、巴爾的摩，等等。”

直接回答：直接給出了幾個(gè)可能的答案，32和29是錯(cuò)誤的，54是正確的。
思路鏈 (CoT)：首先，將城市按國家分組，然后計(jì)算不同國家的數(shù)量。61和60是錯(cuò)誤的，54是正確的。
代碼鏈（CoC)：首先，初始化一個(gè)包含城市名稱的列表和一個(gè)空的集合來存儲(chǔ)國家。然后遍歷每個(gè)城市，通過函數(shù) get_country(place) 獲取對(duì)應(yīng)的國家，并將其添加到集合中。最后計(jì)算集合的長度，結(jié)果顯示，54是正確的。

總結(jié)：直接回答法沒有解釋過程，容易出錯(cuò)。思路鏈法逐步解釋，但仍可能出錯(cuò)。代碼鏈法通過編程邏輯，確保了答案的準(zhǔn)確性，在三種方法中表現(xiàn)最好。

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② Contrastive Chain-of-Thought (CCoT) Prompting

原理：傳統(tǒng)CoT忽略了從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)的總要環(huán)節(jié)，Chia et al. (2023)（https://arxiv.org/abs/2311.09277）提出CCoT技術(shù)。這種技術(shù)通過同時(shí)提供正確和錯(cuò)誤的推理示例來要到模型。但是該種技術(shù)還是面臨一些挑戰(zhàn)，即如何為不提供問題自動(dòng)生成對(duì)比示例。

示例說明：下圖展示了三種提示方法在回答數(shù)學(xué)問題時(shí)的表現(xiàn)。

Prompt問題：James每周給兩個(gè)不同的朋友各寫一封3頁的信，每周寫兩次。他一年寫多少頁？
待回答問題：James有30顆牙齒。他的牙醫(yī)鉆了其中的4顆，并且修復(fù)了比鉆的牙齒多7顆的牙齒。牙醫(yī)修復(fù)了James牙齒的百分比是多少？

1）標(biāo)準(zhǔn)提示：Prompt中回答直接給出答案，但沒有解釋過程，導(dǎo)致第二個(gè)問題答案：37.5%，回答錯(cuò)誤。

2）思維鏈（CoT）：Prompt中加入了詳細(xì)的解釋過程，使得模型在輸出修復(fù)牙齒比例問題中能更準(zhǔn)確地思考，但是答案為36.67%，還是錯(cuò)誤。

3）對(duì)比思維鏈（Contrastive CoT）：Prompt中加入了正確答案和錯(cuò)誤答案的詳細(xì)解釋說明。最終輸出答案50%正確。Contrastive CoT 不僅提供正確的解釋，還展示了錯(cuò)誤的解釋，幫助理解和驗(yàn)證答案的正確性。

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③ Managing Emotions and Tone

原理：Li et al. (2023) （https://arxiv.org/abs/2307.11760）提出了EmotionPrompt 技術(shù)。通過在提示中加入情感詞匯或情感上下文來引導(dǎo)模型更好地理解和回應(yīng)用戶的情感需求。識(shí)別情感需求：識(shí)別出希望模型生成的響應(yīng)中包含的情感類型（如開心、悲傷、憤怒等）。構(gòu)建情感提示詞：在原始提示中加入情感詞匯或上下文，以引導(dǎo)模型生成符合預(yù)期情感的響應(yīng)。測(cè)試和調(diào)整：生成響應(yīng)后根據(jù)實(shí)際效果進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，確保模型生成的內(nèi)容符合預(yù)期的情感。

示例說明：下圖展示了不同類型的情感表達(dá)及其在不同理論框架下的分類和交叉關(guān)系。主要包含了三個(gè)理論框架：自我監(jiān)控、社會(huì)認(rèn)知理論和認(rèn)知情緒調(diào)節(jié)，并列出了每個(gè)框架下的具體情感表達(dá)句子（EP01-EP11）。通過這種分類方式，可以看出不同情感表達(dá)在不同理論框架和維度下的交叉關(guān)系和應(yīng)用場(chǎng)景。這種分類有助于更好地理解和應(yīng)用情感表達(dá)在不同情境中的作用。右側(cè)展示了這些情感表達(dá)在不同社會(huì)效應(yīng)和自尊維度下的分類：

1）社會(huì)效應(yīng)（Social effect）包含：EP01, EP02, EP03, EP04, EP05, EP06（EP06是EP01, EP02, EP03的復(fù)合體）

2）自尊（Self-esteem）包含：EP07, EP08, EP09, EP10, EP11

3）備注：EP06 是EP01, EP02, 和EP03的復(fù)合體。

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④ Rephrase and Respond (RaR) Prompting

原理：由于LLM經(jīng)常忽略了人類思維方式和LLM思維方式間的差異，Deng et al. (2023)（https://arxiv.org/abs/2311.04205）提出了RaR技術(shù)。通過讓LLM在提示中重新表述和擴(kuò)展問題，從而提升模型對(duì)問題的理解和回答準(zhǔn)確性，改寫后的問題能夠更清晰地傳遞語意，減少問題模糊性。

示例說明：RaR 主要分為兩個(gè)步驟，通過對(duì) prompt 理解和重述，語言模型可以更好地理解和回答問題。

1）重述問題：首先給定一個(gè)原始問題，“取 Edgar Bob 中每個(gè)單詞的最后一個(gè)字母并將它們連接起來”。然后重述使其更清晰、更詳細(xì)。重述后的問題變成“你能識(shí)別并提取 Edgar Bob 中每個(gè)單詞的最后一個(gè)字母，然后按它們出現(xiàn)的順序?qū)⑺鼈冞B接起來嗎？”

2）回答重述后的問題：重述后的問題是“你能識(shí)別并提取 Edgar Bob 中每個(gè)單詞的最后一個(gè)字母，然后按它們出現(xiàn)的順序?qū)⑺鼈冞B接起來嗎？”回答為“Edgar Bob 中每個(gè)單詞的最后一個(gè)字母是 r 和 b，按出現(xiàn)順序連接起來是 rb”。

4.Prompt Engineering 的應(yīng)用案例

1）項(xiàng)目背景

在京東物流的大件商品入庫環(huán)節(jié)，采集人員需要根據(jù)產(chǎn)品制定的劃分標(biāo)準(zhǔn)人工判斷并錄入商品件型。然而，件型維護(hù)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致物流方面的收入損失、客戶投訴及調(diào)賬等問題。為了解決這些問題，我們通過技術(shù)手段對(duì)存量SKU進(jìn)行件型異常識(shí)別，并在前置環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)件型推薦，對(duì)新入庫的SKU進(jìn)行件型錄入預(yù)警。件型的判斷高度依賴于商品品類，但由于大部分SKU為外單商品，其品類維護(hù)主要依賴于商家和銷售，超過40%的外單商品品類被歸為“其他服務(wù)”。因此，我們首先對(duì)這些品類進(jìn)行修正，再基于修正后的數(shù)據(jù)展開異常識(shí)別和件型推薦。

隨著大模型應(yīng)用的廣泛普及，針對(duì)第二階段件型判斷，我們通過引入大模型對(duì)文本識(shí)別技術(shù)方案難以覆蓋的SKU進(jìn)行補(bǔ)充識(shí)別（提升覆蓋率）。以下會(huì)嘗試上述介紹的幾種基礎(chǔ)Prompt Engineering手段，對(duì)空調(diào)品類的商品進(jìn)行件型判斷，并對(duì)比幾種提示詞工程在識(shí)別效果上的差異。

2）應(yīng)用舉例

識(shí)別目標(biāo)：通過告訴大模型空調(diào)相關(guān)品類的件型判斷標(biāo)準(zhǔn)，讓大模型判斷商品的件型。下面主要通過不同的提示詞工程手段，來調(diào)整prompt以提升輸出精確率。

樣本說明：數(shù)據(jù)總共包含7個(gè)字段（goods_code：商品編碼，goods_name：商品名稱, item_third_cate_name：修正后品類，weight：重量（kg）, big_goods：件型編碼，big_goods_desc：件型中文，label：業(yè)務(wù)打標(biāo)的正確件型（檢驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)果的label）。

圖片

測(cè)試代碼：

基礎(chǔ)GPT調(diào)用Demo：主要設(shè)定了模型的角色和任務(wù)，為了保證結(jié)果輸出的穩(wěn)定性，分別將參數(shù) temperature設(shè)置為0，同時(shí)件型最長字符串不超過6個(gè)，因此設(shè)置max_tokens=6，僅輸出一個(gè)結(jié)果，設(shè)置top_p=0.1。

def classify_product(row, rules_text):
    try:
        client = OpenAI(
            api_key=os.environ["OPENAI_API_KEY"],
            base_url=os.environ["OPENAI_API_BASE"]
        )


        # 輸入描述
        description = f"商品編碼：{row['goods_code']}，描述：{row['goods_name']}，重量：{row['weigth']}。"


        # 設(shè)定模型的角色和任務(wù)
        system_message = "你是物流行業(yè)的一位專家，請(qǐng)基于規(guī)則和商品描述，僅輸出該商品的件型，不要輸出其他任何信息。"


        # 用戶具體輸入
        user_message = (f"規(guī)則：\n{rules_text}\n"
                        f"商品描述：{description}\n")


        # 請(qǐng)求模型
        response = client.chat.completions.create(
            model="gpt-4-1106-preview", 
            messages=[
                {"role": "system", "content": system_message},
                {"role": "user", "content": user_message}],
            temperature=0, # temperature 控制生成文本的隨機(jī)性，范圍為0到1。較低的值使輸出更確定和一致，而較高的值增加隨機(jī)性和多樣性。
            max_tokens=6, # 限制生成的最大標(biāo)記數(shù)，一個(gè)標(biāo)記大約是一個(gè)單詞或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。
            top_p=0.1, # 數(shù)控制基于累積概率的采樣,較低的 top_p 值會(huì)使生成的文本更加確定，只會(huì)考慮累積概率達(dá)到較低閾值的標(biāo)記。
            n=1  # 生成一個(gè)回復(fù)
        )


        # 解析并返回結(jié)果
        return response.choices[0].message.content.strip()
    except Exception as e:
        return str(e)

Zero-shot：準(zhǔn)確率44.44%：

prompt1 = """
件型的判斷和商品的細(xì)分品類、商品來源和商品參數(shù)有關(guān)。


細(xì)分分類為：
1. 掛機(jī)空調(diào)：描述或型號(hào)中含“掛機(jī)空調(diào)”或“G”或“GW”。
2. 柜機(jī)空調(diào)：描述或型號(hào)中含“柜機(jī)空調(diào)”或“L”或“LW”。
3. 家用空調(diào)：描述中含“家用空調(diào)”或型號(hào)中含“KFR”。
4. 中央空調(diào)/天花機(jī)/風(fēng)管機(jī)/多聯(lián)機(jī)/移動(dòng)空調(diào)一體機(jī)：描述或名稱中含“中央空調(diào)”、“天花機(jī)”、“風(fēng)管機(jī)”、“多聯(lián)機(jī)”或“移動(dòng)空調(diào)一體機(jī)”。
5. 其他類別空調(diào)：不符合上述任何一個(gè)特定類型的空調(diào)。


商品來源分為自營和外單兩種，商品編碼以“EMG”開頭為外單，否則為自營。


件型包括：超小件、小件、中件-半件、中件、大件-半件、大件、超大件-半件、超大件。
件型規(guī)則如下：
1. 自營掛機(jī)空調(diào)：
   - 匹數(shù)≤3p或型號(hào)≤72為中件-半件
   - 匹數(shù)>3p或型號(hào)>72為大件-半件
2. 自營柜機(jī)空調(diào)：
   - 匹數(shù)≤2p或型號(hào)≤51為中件-半件
   - 2p<匹數(shù)≤3p或51<型號(hào)≤72為大件-半件
   - 匹數(shù)>3p或型號(hào)>72為超大件-半件
3. 自營家用空調(diào)：
   - 描述含“大2p”或型號(hào)≤51為中件-半件
   - 描述含“大3p”或51<型號(hào)≤72為大件-半件
   - 型號(hào)>72為超大件-半件
4. 自營及外單的家用中央空調(diào)、天花機(jī)、風(fēng)管機(jī)、多聯(lián)機(jī)及移動(dòng)空調(diào)一體機(jī)：
   - 重量<15kg為超小件
   - 15kg≤重量<25kg為小件
   - 25kg≤重量<40kg為中件
   - 40kg≤重量<60kg為大件
   - 60kg≤重量<100kg為超大件
5. 外單家用空調(diào)、掛機(jī)空調(diào)、柜機(jī)空調(diào)：
   - 匹數(shù)≤2p或型號(hào)≤51為中件-半件
   - 2p<匹數(shù)≤3p或51<型號(hào)≤72或描述中提到“大2p”為大件-半件
   - 匹數(shù)>3p或型號(hào)>72或描述中提到“大3p”為超大件-半件
"""

Few-shots：在Zero-shot基礎(chǔ)上加了兩個(gè)示例說明，準(zhǔn)確率55.56%。

prompt2 = """
...同prompt1


舉例：
1. 編碼：100015885342，描述：酷風(fēng)（Coolfree）中央空調(diào)一拖多多聯(lián)機(jī) MJZ-36T2/BP3DN1-CF4，重量：21，件型是：小件。
2. 編碼：100014630039，描述：COLMO AirNEXT空氣主機(jī) 3匹 AI智能空調(diào)新一級(jí)全直流變頻空調(diào)立式柜機(jī) KFR-72LW/CE2 線下同款，重量：21，件型是：超大件-半件。
"""

Chain-of-Thought (CoT)：和Few-shots的區(qū)別，將兩個(gè)示例分步驟展示，向模型說明進(jìn)行件型判斷的邏輯順序，準(zhǔn)確率66.67%。

prompt3 = """ 
...同prompt1 


舉例：
1. 編碼：100015885342，描述：酷風(fēng)（Coolfree）中央空調(diào)一拖多多聯(lián)機(jī) MJZ-36T2/BP3DN1-CF4，重量：21。
   - 第一步：判斷商品來源。商品編碼不以“EMG”開頭，因此商品來源為自營。
   - 第二步：判斷細(xì)分品類。描述中含有“中央空調(diào)”以及“多聯(lián)機(jī)”，因此細(xì)分品類為中央空調(diào)。
   - 第三步：判斷件型。重量為21kg，滿足15≤重量<25，因此件型為小件。
2. 編碼：100014630039，描述：COLMO AirNEXT空氣主機(jī) 3匹 AI智能空調(diào)新一級(jí)全直流變頻空調(diào)立式柜機(jī) KFR-72LW/CE2 線下同款，重量：21。
   - 第一步：判斷商品來源。商品編碼不以“EMG”開頭，因此商品來源為自營。
   - 第二步：判斷細(xì)分品類。描述中含有“KFR”和“LW”，優(yōu)先判斷細(xì)分品類為柜機(jī)空調(diào)。
   - 第三步：判斷件型。由于描述中含有“3匹”且型號(hào)為72，滿足2p<匹數(shù)≤3p或51<型號(hào)≤72，因此件型為大件-半件。
"""

Automatic Chain-of-Thought (Auto-CoT) Prompting：使用prompt2，但是在調(diào)用的任務(wù)說明時(shí)，告訴大模型判斷的順序?yàn)椋扰袛嗌唐返募?xì)分品類，再判斷商品來源，再判斷商品件型，最終精確率77.78%。

system_message = "你是物流行業(yè)的一位專家，請(qǐng)基于規(guī)則和商品描述，建議先判斷商品的細(xì)分品類，再判斷商品來源，再判斷商品件型，請(qǐng)簡要說明關(guān)鍵步驟，并在100個(gè)字內(nèi)判斷商品件型。"

Self-Consistency：依舊使用prompt2，但調(diào)整調(diào)用參數(shù)和解析邏輯，讓模型進(jìn)行多次輸出，取出現(xiàn)頻率最高的結(jié)果為最終結(jié)果，精確率為66.67%。

import random


def classify_product_self_consistency(row, rules_text):
    try:
        client = OpenAI(
            api_key=os.environ["OPENAI_API_KEY"],
            base_url=os.environ["OPENAI_API_BASE"]
        )


        description = f"商品編碼：{row['goods_code']}，描述：{row['goods_name']}，重量：{row['weigth']}。"


        system_message = "你是物流行業(yè)的一位專家，請(qǐng)基于規(guī)則和商品描述，僅輸出該商品的件型，不要輸出其他任何信息。"


        user_message = (f"規(guī)則：\n{rules_text}\n"
                        f"商品描述：{description}\n")


        # 多次請(qǐng)求模型，獲取多個(gè)輸出
        responses = client.chat.completions.create(
            model="gpt-4-1106-preview",
            messages=[
                {"role": "system", "content": system_message},
                {"role": "user", "content": user_message}],
            temperature=0.1,
            max_tokens=20,
            top_p=0.1,
            n=5 # 生成5個(gè)不同的輸出
        )
        # print(responses)


        # 提取件型
        piece_type_options = []
        for response in responses.choices:
            piece_type_match = re.search(r"件型：(.+)", response.message.content)
            if piece_type_match:
                piece_type = piece_type_match.group(1)
                if piece_type not in piece_type_options:
                    piece_type_options.append(piece_type)
            else:
                piece_type = response.message.content
                if piece_type not in piece_type_options:
                    piece_type_options.append(piece_type)


        # 如果有多個(gè)不同的件型結(jié)論，返回一個(gè)隨機(jī)的件型結(jié)論
        if len(piece_type_options) > 1:
            return random.choice(piece_type_options)
        elif piece_type_options:
            return piece_type_options[0]
        else:
            return "無法確定件型，請(qǐng)檢查規(guī)則或商品描述。"


    except Exception as e:
        return str(e)

責(zé)任編輯：武曉燕來源：京東技術(shù)

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