1. 引言

在人工智能迅猛发展的今天，提示词（Prompt）作为与大语言模型（LLM）互动的关键工具，正逐渐受到越来越多人的关注。提示词工程（Prompt Engineering）不仅是技术开发者的专属领域，普通用户同样可以通过有效的提示词，更好地与智能系统进行交流。本文将为您深入浅出地介绍提示词工程的概念、重要性，以及如何利用零样本提示、少样本提示和思维链提升模型的响应效果。

2. 什么是提示词工程？

提示词工程是研究如何设计和优化提示词的学科。简单来说，提示词就是你给大模型的指令。通过合理设计提示词，可以显著提升模型输出的质量和准确性。随着大语言模型的广泛应用，提示词的使用不仅限于简单的问答，开发者们还寻求让模型在复杂的应用场景中表现得更加出色。

在提示词工程中，研究者们发现，不同的提示词会直接影响模型的响应效果。为了让模型更好地理解和执行任务，提示词的结构、内容和风格都需经过精心设计。这项技术最初来源于自然语言处理（NLP）领域，并且已有大量研究论文探讨了有效的提示词写法。为了便于学习，读者可以访问《提示工程指南》网站（Prompting Guide），了解更多相关知识和技术。

3. 提示词的分类

在提示词工程中，提示词主要分为两类：零样本提示和少样本提示，思维链是少样本提示中的一种高级用法。

注：现在大模型之所以能直接帮忙我们解决各类问题，其理论基础，正是零样本提示（Zero-Shot），大模型经过训练过程，已经具备了理解用户指令并做出恰当响应的能力。
当大模型给的结果不符合用户预期时，就要考虑通过少样本提示，调整大模型的反馈

3.1 零样本提示（Zero-Shot Prompting）

零样本提示是指模型仅根据任务描述生成响应，而不需要任何示例。在这种情况下，用户只需向模型提供一段清晰的说明，模型便能理解任务并生成相应的结果。随着大语言模型的训练和指令调整能力的不断提升，零样本提示的效果日益显著。

然而，零样本提示在某些复杂任务上可能效果不佳。如果模型未能正确理解任务或生成的内容偏离预期，建议提供一些示例，这时便引出了少样本提示的概念。

3.2 少样本提示（Few-Shot Prompting）

少样本提示是在提示中提供示例以引导模型生成更好的响应。虽然大型语言模型在零样本设置下表现出色，但在面对复杂任务时，少样本提示可以显著提升其性能。通过提供相关示例，用户可以帮助模型更好地理解任务要求，从而提高输出的准确性和连贯性。

在某些情况下，如果零样本和少样本提示仍然无法满足需求，可能需要考虑更复杂的提示策略，如思维链（Chain of Thought）技术。

案例1：文本分类

这是前面两年经常会提及的 Few Shot 举例。Few Shot 的本质，是给大模型提供少量学习样例，让大模型对用户问题做出响应前，先通过样子学习了解到用户的预期或倾向，以便给到用户更为满意的答案。

任务描述：将以下句子分类为“积极”、“消极”或“中立”。

句子：

1. “这部电影真是太棒了！”
2. “我对这次旅行感到失望。”
3. “天气还不错。”

少样本提示：

请根据以下示例将句子分类：

1. “这部电影真是太棒了！” → 积极

2. “我对这次旅行感到失望。” → 消极

3. “天气还不错。” → 中立

现在，请分类以下句子：

1. “今天的工作让我很开心。”

模型输出：通过提供前面的示例，模型可以更好地理解句子的情感倾向，并输出“积极”。

案例分析

在这个案例中，通过给出少量示例，模型能够学习到如何将句子进行情感分类。相比于零样本提示，少样本提示在情感分析这样的复杂任务上表现更佳，因为模型能够借助示例进行上下文学习，从而得出更准确的判断。

案例2：推荐食谱

任务描述：根据用户提供的食材，推荐适合的简单食谱。

待推荐的食材：

• 鸡蛋
• 西红柿
• 面包

少样本提示：

请根据以下示例，推荐适合的食谱：

1. 食材：鸡蛋、牛奶、面粉

   推荐食谱：煎蛋饼 - 将鸡蛋、牛奶和面粉混合，煎成薄饼，配上喜欢的调料即可。

2. 食材：西红柿、意大利面、橄榄油

   推荐食谱：番茄意大利面 - 将西红柿切丁，用橄榄油煮熟，加入煮好的意大利面，调味后即可享用。

现在，请根据以下食材推荐食谱：

模型输出：

1. 食材：鸡蛋、西红柿、面包
   推荐食谱：西红柿鸡蛋三明治 - 将鸡蛋煎熟，与切片的西红柿一起夹在面包中，简单又美味。

案例分析

在这个Few-Shot案例中，我们通过提供两个具体的食材和相应的简单食谱，帮助模型学习如何根据用户提供的食材进行推荐。每个示例都清楚地展示了如何将食材转化为具体的食谱，使得用户能够理解模型的推荐方式。

3.3 思维链：提升推理能力的技术

思维链（Chain of Thought, CoT）是一种将复杂问题分解为多个中间步骤的提示策略，旨在增强语言模型的推理能力。通过在提示中提供一系列中间推理过程，用户可以引导模型生成更具逻辑性和准确性的回答。

实用技巧：在提示词中多加一句话：“请你一步一步地想”，就可以把思维链用起来。

下面有段内容，可能不是很好理解，我标灰了。实际使用中只要记住一点：如果你让大模型帮你解决的问题，涉及到一定的逻辑推理过程，大模型给你的响应又不太准确，只要在提示词中多加一句话：“请你一步一步地想”，你会发现它瞬间变聪明了。

思维链的工作原理

1. 分解问题：将复杂问题拆分为更小的子问题。例如，在数学问题“鸡兔同笼，有头35个，脚94只，问鸡兔各几只”中，可以先假设全是鸡，计算出脚的数量，然后与实际脚数对比，得出脚数的差值，逐步推导出鸡和兔的数量。

2. 引导推理：通过按照顺序呈现这些中间步骤，引导模型沿着设定的思维路径进行推理和计算。模型会根据这些提示信息，结合自身的知识和语言理解能力，依次处理每个步骤，生成相应的中间结果和最终回答。

思维链的应用场景

• 数学推理：在解决数学问题时，思维链可以帮助模型逐步展示解题思路，提高计算的准确性和可解释性。例如，在几何证明和代数方程求解中，通过逐步推理得出结论。

• 逻辑推理：对于逻辑谜题和推理问题，思维链能够引导模型进行逻辑分析，使推理过程更加清晰合理。

• 多步骤任务：在处理需要多步骤操作的任务时，如制定计划或解决复杂的工程问题，思维链可以帮助模型按照合理的顺序逐步完成任务。

案例1：鸡兔同笼

问题描述：鸡兔同笼，有头35个，脚94只，问鸡兔各几只？请你一步一步地想，解决这个问题。

ChatGPT 刚推出时，我们发现，大模型是一个文科生，数学能力很差，连鸡兔同笼这种小学数学问题都会算错，但只要运用思维链的套路，让它一步一步的思考，就能给出正确答案。

以下是上面问题的输出，由于我们让大模型一步一步去想，它会如下输出：

第一步：假设所有的动物都是鸡，那么鸡的脚总数为35 × 2 = 70只脚。
第二步：现在我们知道实际有94只脚，因此脚数的差是94 - 70 = 24只脚。
第三步：每只兔子比鸡多2只脚，因此兔子的数量为24 ÷ (4 - 2) = 12只兔子。
第四步：最后，鸡的数量为总头数减去兔子的数量，即35 - 12 = 23只鸡。

由此得出，鸡有23只，兔子有12只。

案例分析

在这个案例中，思维链帮助模型将复杂的问题分解为多个简单的步骤。通过逐步推理，模型不仅能够给出最终答案，还能展示出解题过程，使结果更具可解释性。

案例2

任务描述：一个团队正在计划一个项目，团队成员需要根据各自的技能、可用时间和项目需求，选择合适的人员组成项目组。请推理出最终的项目组成员。

已知信息

1. 团队成员及其技能和可用时间：

• 小李：技能（编程、设计），可用时间（每周20小时）
• 小张：技能（编程、数据分析），可用时间（每周15小时）
• 小王：技能（设计、市场推广），可用时间（每周25小时）
• 小赵：技能（数据分析、项目管理），可用时间（每周10小时）

• 编程：至少2人
• 设计：至少1人
• 数据分析：至少1人
• 项目管理：至少1人

• 需要技能：
• 可用时间：项目总工作时间为每周50小时

大模型会输出以下思路推理过程

1. 首先，我需要确定项目的技能需求和可用时间。

• 项目需求：编程（至少2人）、设计（至少1人）、数据分析（至少1人）、项目管理（至少1人）
• 总可用时间：50小时

• 小李：编程、设计，20小时
• 小张：编程、数据分析，15小时
• 小王：设计、市场推广，25小时
• 小赵：数据分析、项目管理，10小时

• 编程：小李和小张都具备技能，选择他们可以满足需求（20 + 15 = 35小时）。
• 设计：小李和小王都具备技能，选择小王可以满足需求（25小时）。
• 数据分析：小张或小赵都具备技能，选择小张可以满足需求（15小时）。
• 项目管理：小赵具备技能，选择小赵可以满足需求（10小时）。

• 小李：20小时
• 小张：15小时
• 小王：25小时
• 小赵：10小时
• 总时间 = 20 + 15 + 25 + 10 = 70小时

• 如果选择小李（20小时）和小张（15小时）进行编程，可以替换小王（25小时）为小赵（10小时），这样总时间将减少：
• 新组合：小李（20小时）、小张（15小时）、小赵（10小时）。总时间 = 20 + 15 + 10 = 45小时。

• 小李（编程）
• 小张（编程、数据分析）
• 小赵（数据分析、项目管理）

• 编程：小李和小张（符合需求）
• 设计：小王未选，需找其他设计师（不符合需求，但可考虑外部资源）
• 数据分析：小张和小赵（符合需求）
• 项目管理：小赵（符合需求）
• 总时间：45小时（符合需求）

大模型输出结果

通过以上的思维链推理过程，最终得出结论：

• 最终项目组成员：

• 小李（编程）
• 小张（编程、数据分析）
• 小赵（数据分析、项目管理）

• 注意：设计技能未完全满足，可以考虑外部资源。

案例分析

在这个思维链案例中，AI 需要经过多步推理来确定项目组的成员。通过分析每位成员的技能、可用时间和项目需求，AI 能够逐步缩小选择范围，并最终确定一个满足大部分需求的团队组合。

这种思维链的结构帮助用户理清复杂的逻辑关系，确保每一步都经过合理推理。它展示了在面对多重条件和约束时，如何通过分步骤分析来做出合适的决策。

希望这个复杂的思维链案例能够更好地帮助您理解思维链的应用！如果您有其他需求或想要进一步的例子，请随时告诉我。

4. 提示词工程的实际应用

提示词工程的应用范围广泛，涵盖教育、医疗、金融、客服等多个领域。在教育方面，利用提示词工程，教师可以为学生提供更清晰的学习指导，帮助他们在解题时逐步推理。在医疗领域，提示词可以帮助医生更有效地获取患者信息和病历，提高诊断效率。

4.1 教育领域

在教育领域，提示词工程可以帮助教师设计更有效的教学方案。通过提供明确的任务描述和示例，教师可以引导学生逐步解决问题，增强他们的逻辑思维能力。例如，教师可以使用思维链策略，引导学生逐步分析数学题目，帮助他们掌握解题技巧。

4.2 医疗领域

在医疗领域，医生可以利用提示词工程快速获取患者的病历信息。通过精心设计的提示词，医生能够更有效地与智能系统互动，从而提高诊断效率和准确性。例如，在询问病情时，医生可以使用少样本提示，提供一些典型病历作为参考，帮助系统更好地理解患者的症状。

4.3 客服领域

在客服领域，提示词工程可以帮助客服人员快速解决客户问题。通过设计有效的提示词，客服人员能够引导智能客服系统更准确地理解客户的需求，从而提供更优质的服务。例如，客服人员可以使用思维链策略，引导系统逐步分析客户问题，提供更为精准的解决方案。

5. 小贴士：如何写好提示词

写好提示词并不难，但需要一些技巧和经验。以下是一些实用的小贴士，帮助您在提示词工程中取得更好的效果：

1. 明确任务：在设计提示词时，首先要明确任务是什么。清晰的任务描述有助于模型准确理解您的需求。

2. 提供示例：在需要时，提供相关的示例可以帮助模型更好地理解任务要求。特别是在复杂场景下，少样本提示往往能显著提升模型表现。

3. 分步骤推理：对于复杂问题，使用思维链策略将问题拆解为多个中间步骤，引导模型逐步推理并生成结果。

4. 简洁明了：提示词应尽量简洁明了，避免使用复杂的句子结构和专业术语，以便模型能够快速理解。

5. 多次实验：不同的提示词可能会产生不同的输出效果，因此建议进行多次实验，观察哪些提示词能够产生最佳结果。

6. 结论

提示词工程是一门新兴的学科，通过合理的提示词设计，我们可以有效提升大语言模型的输出质量。在实际应用中，无论是教育、医疗还是客服领域，提示词工程都展现出了巨大的潜力。通过深入了解零样本提示、少样本提示和思维链策略，我们可以更好地利用这一技术，与智能系统进行更高效的互动。

希望本文能帮助您更好地理解提示词工程的基本概念和应用技巧，让我们一起在人工智能的浪潮中，把握住这一重要的工具，提升我们的工作和生活效率。如果您对提示词工程感兴趣，欢迎分享本文，并探索更多相关知识！

7. What's More

本文内容底稿，来自我的学习笔记，目前还在筹备阶段，比计划的早鸟价9.9元费用还低，欢迎大家点击订阅：

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