什么是提示词工程?
提示词工程是指通过精心设计精准的提示词,帮助生成式人工智能 (AI) 模型正确回答问题并执行各类任务的实践方法。这种实践方法能帮助 AI 模型更好地生成准确且相关的回答。
有关提示词的基础知识
提示词是指提供给 AI 系统的输入或指令,用于指导其执行特定任务或生成特定响应。
一种最简单的提示词是询问具有唯一正解的基本问题,例如:
提示词:世界上最大的森林是什么?
输出:世界上最大的森林是亚马逊雨林。
稍微复杂的提示词可能要求 AI 执行以下操作:
提示词:请按面积大小列出全球三大森林。
输出:
- 亚马逊雨林(南美洲)
- 泰加林/北方针叶林(横跨北美、欧洲与亚洲)
- 刚果雨林(非洲中部)
提示词决定了生成式AI 系统输出内容的质量。创建能产生相关且可用结果的优质提示词,是成功使用生成式AI 的关键。生成式AI 系统依赖于不断优化提示词工程技术,进而从多样化的数据中学习,尽可能减少偏见和误解,生成准确的响应。
提示词工程师会精心设计查询语句,帮助 AI 系统理解提示词的语言、细微差别和背后意图。一个精心构思、全面详尽的提示词能显著影响 AI 生成内容的质量,无论这些内容是图像、代码、数据摘要还是文本。
有效的提示词是连接原始查询和有意义的 AI 响应之间的桥梁。提示词工程师通过精心调整提示词来提升模型输出的质量和相关性,以满足特定需求和通用需求。这一过程减少了对人工审校和生成后编辑的需求,从而显著节省了达成预期成果所需的时间和精力。
提示词工程示例
用户通过文本提示词与生成式AI 模型交互。模型会根据前文预测后文。这就好比问:“当我提到<提示词>时,你首先想到什么?”例如,输入一句名人名言或常用短语的前几个词作为提示词,模型就能准确地续写文本:
提示词:草是
输出:绿的。
更复杂的提示词也遵循相同的原理,模型会输出其认为最可能的答案。提示词工程技术能帮助 AI 系统更好地理解请求和指令,从而提高模型输出的质量。
基础提示方法有哪些?
零样本提示
这种方法是直接给模型下达任务指令,不提供任何示例或上下文。以下是几种常见的应用方式:
- 提问式: 要求一个具体的答案,适用于获取直接、事实性的回答。示例:气候变化的主要原因是什么?
- 指令式: 要求 AI 执行具体任务或按特定格式提供信息,适用于生成结构化回答或完成指定的任务。示例:列出气候变化对环境的五大影响,并针对每个影响提供简要说明。
零样本提示能否成功,取决于两个关键因素:模型预训练任务的适配性,以及任务本身的复杂程度。
举个例子:解释森林砍伐如何加剧气候变化。
AI 生成的回答可能有 2,000 多字,如果你只想要一句话,这样的输出内容就显得过于冗长宽泛,这时就需要改用单样本或少样本提示来进行优化调整。
单样本提示
这种方法是通过提供一个示例来说明期望的响应格式或风格,比零样本提示更能有效地引导模型。示例:
给定示例:燃烧化石燃料会释放二氧化碳,而二氧化碳会在大气中积聚热量,导致全球变暖。
现在,请解释工业化农业如何加剧气候变化?
少样本提示
这种方法是通过为模型提供多个示例,帮助模型更好地理解任务和期望的输出,特别适用于处理更复杂的查询或生成更细致的回答。示例:
给定示例:
- 交通工具燃烧化石燃料,释放温室气体,导致大气温度上升。
- 森林砍伐减少了吸收二氧化碳的树木数量,加剧全球变暖。
- 工业化农业中牲畜养殖会产生甲烷,增强温室效应。
现在,请分析城市化对气候变化的影响。
提示词工程技术
先进的提示技术能帮助生成式AI 工具更成功地处理复杂任务。提示词工程师通常会采用以下技术提高 AI 的处理速度和效率:
- 情境化: 在提示词中提供背景信息,帮助模型更好地理解主题。示例:已知全球气温较工业革命前上升了 1.2℃,请分析这对极地冰盖的潜在影响。
- 角色指派: 要求模型以特定类型的专家身份或风格进行回应。示例:作为一名环境科学家,请解释温室气体排放与气候变化之间的关系。
- 提示词注入: 插入特定指令,引导模型从特定角度生成期望的输出,同时保持输出的相关性和准确性。示例:解释气候变化的原因。同时,提醒读者通过使用可再生能源来减少他们的碳足迹。
- 顺序提示: 将复杂的查询拆分为更小、易管理的任务,确保回答清晰且深入。示例:首先,描述甲烷排放的主要来源;然后,解释这些排放源对气候变化的影响。
- 对比提示: 要求模型对主题进行多角度的比较和对比,从而在回答中提供平衡的观点。示例:对比发达国家与发展中国家采用可再生能源对减少碳足迹的影响。
- 假设场景: 使用假设场景来探索潜在的结果或影响。示例:如果所有国家都在 2030 年前采取碳中和政策,结果会怎样?这将对全球气温趋势产生怎样的影响?
- 反馈整合: 对先前的回答提供反馈,以优化和改进后续模型输出。示例:之前你提到森林砍伐是气候变化的一个主要因素,现在能否详细说明哪些具体的森林砍伐行为影响最大?
- 思维链提示: 建议 AI 系统逐步阐述其推理过程。示例:解释工业活动如何导致气候变化。从原材料的提取开始,然后是制造过程,最后是成品产生的排放。
- 自我一致性: 针对同一提示词生成多个回答,并选择最一致的答案。示例:全球变暖的主要原因是什么?提供三个不同的答案,然后找出它们之间的共同因素。
- 思维树: 探索不同的推理思路或问题解决方案。示例:考虑三种减少碳排放的策略:可再生能源、碳捕获和再造林,并详述每种方法的优缺点。
- 检索增强生成: 利用从外部数据库或文档中检索到的信息优化回答。示例:根据政府间气候变化专门委员会的最新报告,总结气候变化对全球海平面的预计影响
- 自动推理与工具使用: 指示 AI 系统使用外部工具或数据集来支持其答案。示例:使用美国国家海洋和大气管理局的气候数据,分析过去 50 年的全球气温变化趋势并解释分析结果。
- 图提示: 利用图表或网络格式的结构化数据来指导 AI 生成回答。示例:根据全球各行业碳排放图,论述哪些行业迫切需要进行改革来实现气候目标。
- 多模态思维链提示: 将文本、图像和图形等多种类型的数据整合到一个提示词中,以增强模型的推理能力。示例:分析关于过去百年间二氧化碳浓度变化的图表,并解释这些变化与图片中的全球温度变化趋势有何关联。
提示词工程是一门兼具艺术性与技术性的学科,需要通过实验和经验不断精进和完善。为获得最佳效果,建议考虑以下策略:
- 提供明确的指令。 提供无歧义的指令,限制 AI 的操作可能性范围。
- 使用形象化的描述。 使用易于理解的类比说明。
- 强化信息。 有时模型需要重复指令,因此可以在提示词的开头与结尾均提供指示。
- 按逻辑对提示词进行排序。 信息的顺序会影响输出结果。在提示词开头插入指令(如命令模型”总结下文“)与在结尾插入指令(如“总结上文”)可能产生不同的输出结果。输入示例的顺序也会影响输出,因为模型存在近因偏差。
- 为模型准备一个备选方案。 如果模型难以完成分配的任务,为其提供一个其他方案。比如,在文本查询中加入“若找不到答案,请回复‘未找到’”这样的语句,可以防止模型生成错误的回答。
提示词工程的优势
提示词工程的主要优势之一是,显著减少生成输出后的修改工作。AI 生成的结果质量参差不齐,通常需要专家复核和调整。但是,精心设计的提示词能确保 AI 的输出更符合原始意图,从而大幅减少后期处理工作。
提示词工程的其他显著优势包括:
- 提升长期 AI 交互效率,因为 AI 会在持续使用中不断演进
- 激发创新性应用,突破 AI 的初始设计和用途
- 随着 AI 系统变得愈加庞大和复杂,提示词工程能确保其持续有效适用
提示词工程带来的业务优势
提示词工程还能为企业的日常运营带来以下优势:
- 利用 AI 生成的洞察,制定更明智的决策,推动战略性业务增长
- 通过提供定制化回答和无缝交互,打造个性化的客户体验
- 优化资源配置,节省计算资源并降低成本
- 更精准地满足不同行业的独特需求,大幅提高 AI 实施项目的价值
- 采用符合伦理的 AI 实践,消除偏见,确保生成式AI 系统中的公平性,从而提升商业和社会领域的包容性并实现更公平的结果。
提示词工程如何赋能生成式AI 系统?
有效的提示词工程通过整合技术知识与对自然语言、词汇和上下文的深刻理解,使生成式AI 系统变得更智能,从而生成仅需少量修改即可直接使用的输出内容。
支撑生成式AI 的底层模型是基于 transformer 架构构建的大型语言模型。这类深度学习模型能够并行处理(而非顺序处理)输入数据,因而特别适用于语言翻译和文本生成等任务。大型语言模型包含 AI 系统所需的所有信息。
生成式AI 模型使用 transformer 架构来理解复杂的语言,并通过神经网络处理海量数据。AI 提示词工程则能够优化模型输出,确保 AI 系统生成有意义且逻辑连贯的回答。
生成式AI 模型可以采用多种策略来生成高质量的回答:
- 分词: 将文本拆解成更小的语义单元以便分析,这有助于计算机更精准地理解人类语言
- 模型参数调优: 保持预训练模型参数不变,减轻计算负载
- Top-k 采样: 基于预测概率,将输出词汇选择限制在最可能的选项内,保持回答的情境相关性和一致性
生成式AI 模型能够借助自然语言处理技术生成复杂的回答。自然语言处理是人工智能的一个分支领域,专注于通过自然语言实现人机交互,使计算机能够理解、解释并生成人类语言。
另外,在数据科学预处理技术、transformer 架构和机器学习算法的支持下,生成式AI 模型能够理解语言,并利用海量数据集生成文本或图像。文生图模型则结合了大型语言模型和稳定扩散模型,后者可以根据文本描述生成对应图像。
提示词工程用例
随着生成式 AI 的日益普及,企业纷纷开始探索利用提示词工程解决实际问题:
医疗卫生
提示词工程师在指导 AI 系统汇总医疗数据和制定治疗方案方面发挥着关键作用。有效的提示词可以帮助 AI 模型准确处理患者数据,生成极具价值的精准临床建议。
营销
提示词工程能加速内容创作,降低成本并节省时间。另外,提示词工程还能帮助进行创意构思、个性化定制以及各类交付内容的起草工作。
软件编程
智能副驾利用提示词工程的优势,精准推荐后续代码行,从而提高编码速度,简化软件开发流程。
网络安全
数据科学家与领域专家利用 AI 模拟网络攻击,制定更强大的防御计划。为 AI 模型设计提示词有助于识别软件中的潜在漏洞。
软件工程
提示词工程师能够借助使用多种编程语言训练的生成式 AI 系统,高效生成代码片段并简化其他复杂的任务。通过利用特定的提示词,开发人员可以实现自动生成代码和调试错误;设计 API 集成,减少手动任务;创建基于 API 的工作流,用于管控数据管道并优化资源分配。
聊天机器人
聊天机器人开发人员通过精心设计有效的提示词,确保 AI 系统能够准确理解用户查询,并实时提供有意义且情境相关的回答。
提示词工程师需要具备哪些技能?
提示词工程师目前正受到大型科技公司的青睐,主要承担以下职责:
- 创建新内容
- 处理复杂查询
- 确保提示词能捕获相关信息
- 精细调整提示词,以提高准确性
- 改进机器翻译和自然语言处理任务
- 评估输出内容的质量并相应地调整提示词
提示词工程师要想取得成功,必须具备以下技能:
- 理解大型语言模型的工作原理
- 出色的沟通能力,能清晰阐述技术概念
- 精通编程,尤其是 Python
- 扎实掌握数据结构和算法
提示词工程师的核心能力是精通英语,因为英语是训练生成式AI 模型的主要语言。为了设计出能准确引导 AI 响应的提示词,提示词工程师需要深入研究词汇、语义细微差别、措辞、上下文及语言学。无论是指导模型生成代码、理解艺术史以辅助图像创作,还是适应语言任务所需的各种叙事风格,提示词工程师都需要认真定制提示词,才能获得期望的输出结果。
常见问题
什么是神经网络?
神经网络是一种计算模型,其节点像生物大脑中的神经元一样聚集在一起。它们能够实现快速并行信号处理,从而提升模式识别和深度学习能力。
什么是主要内容?
主要内容是生成式AI 模型执行交互、通信或操作的基础素材。提示词工程师负责提供原始数据,模型将收集、分析和处理这些数据,用于不同的用途。