第01章-提示工程概述

《提示工程：原理、方法与实践》第1章提示工程概述提示工程的概念与工程属性、提示词的核心作用、类型演进与安全规范配套教学课件·建议学时41本章内容11.1提示工程概述21.2提示词的核心作用31.3提示词的类型41.4提示工程的安全规范与发展趋势学习目标理解提示工程的定义、理论基础与六大工程属性掌握四环节实践流程并能完成一次迭代掌握提示词的六大组成与五大核心作用能够区分并选用四类提示词及常见模板框架了解安全风险、伦理原则与发展趋势21.1提示工程概述提示工程是什么：定义与理论基础、工程属性、实践流程；提示词是什么：定义、组成与特性；两者是什么关系。3提示工程的定义与理论基础定义：系统化设计、评估、优化和应用提示策略的方法论目标是有效引导AI模型行为，解决特定问题不只改一个提示，更在于创建可复用的提示范式自然语言处理理论：提供技术可能性Transformer自注意力+上下文学习，无须更新参数人机交互理论：提供设计方法核心是“意图转译”，清晰性、反馈、容错原则映射到提示设计认知科学理论：提供思维引导机制结构化思考步骤催生思维链、自我验证、思维树三项研究内容提示范式研究：提示的基本结构类型与分类体系提示策略研究：任务分解、示例选择、指令优化提示评估研究：从经验驱动走向数据驱动4提示工程的六大工程属性图1-1提示工程的工程属性为什么称为“工程”语言指令到系统行为的工程转化系统性能的工程化提升：不改硬件和算法，仅靠输入设计问题分解与系统化解决方案：分析—设计—测试—迭代可量化的指标与测试验证：准确率、响应质量、资源效率思维路径的工程化设计：最具创新性的属性工艺精度与设计美学的统一：简约中见精妙5提示工程的实践流程图1-2提示工程的实践流程四个环节需求分析：明确任务目标、约束条件与评估标准提示设计：选择策略、规划结构，是核心环节提示实现：组织指令、上下文、示例与输入，注重语言精确评估与优化：按预定指标测量，针对性迭代，循环多轮6案例：文本分类任务的提示工程实践实践环节具体内容关键决策与操作需求分析客户反馈分为产品/服务/价格问题；准确率≥95%；用准确率和召回率评估识别挑战：文本风格多样、类别边界重叠；设定95%目标提示设计少样本策略；四部分结构：任务说明、分类标准、示例展示、待分类内容；增加“分析思路”引导选少样本而非零样本；引入结构化输出；增加中间思考步骤提示实现实现任务说明、分类标准（三类判断标准）、示例展示（含分析过程）、输入占位符指令清晰；示例展示完整分析思路；引导先分析后分类评估与优化第一轮：100条样本准确率85%，错误集中在产品与服务边界→增加边界案例、修改分类标准→92%第二轮：添加“识别反馈核心关注点”指导→96.5%发现主要错误类型；针对性加边界示例；两轮迭代达标资料来源：教材表1-1文本分类任务的提示工程实践流程（有精简）7提示词：人机之间的“通信协议”提示词是提供给AI模型的文本指令或上下文信息，用于引导其行为和响应。下面这条提示词包含了哪些部分？提示词教材1.1.2【电商客服消息分类示例】你是某电商平台的智能客服系统，负责处理用户咨询。该平台主要销售电子产品，用户消息通常涉及产品咨询、订单问题、售后服务等。请将以下客户消息分类为：产品咨询、订单查询、投诉建议。示例：输入：这款手机有什么颜色？输出：产品咨询请分类以下消息：“我的订单已经三天了还没发货，能帮我查一下吗？”输出格式：只输出分类结果注意：根据消息的主要目的进行分类。设计要点上下文：电商平台、电子产品、常见消息类型指令：分类为三类，是提示词的核心示例：一组输入与期望输出输入：待分类的客户消息输出格式与补充说明：只输出结果、按主要目的8提示词的六大基本组成图1-3提示词的基本组成按任务特性选择要素并合理排序指令部分：明确任务，是提示词的核心上下文信息：领域知识、情境描述、限制条件示例部分：样例输入与期望输出输入内容：模型实际要处理的数据输出格式要求：格式、结构或风格补充说明：质量标准、评估维度等9提示词的五大特性图1-4提示词的五大特性五大特性目标性：目标导向，决定设计方向与评估标准引导性：引导模型的处理路径与输出方向设计性：有意识设计的输入，可被系统化优化上下文依赖性：受对话历史、背景信息、约束影响交互性：人机沟通的桥梁，多轮对话中尤为明显10提示工程与提示词的区别提示词：工具，解决“做什么”目标：单次交互的有效性复杂度：文本层面，微观操作技术要素：指令、上下文、示例、输入、输出格式场景：单一任务，针对性与即时性类比：编程语句、产品结构、“当下这个”问题提示工程：方法论，解决“如何做”目标：可重复、可优化、可评估的开发体系复杂度：方法论层面，宏观体系技术要素：需求分析、范式选择、策略框架、评估体系、优化算法场景：系统性建设，方法可复用、可持续类比：软件工程、生产工艺、“这一类”问题11提示工程与提示词的联系提示词是提示工程方法论的具体产出，如同程序之于编程方法论。共同目标：优化人机交互、提高AI输出质量方法与工具互促：思维链范式推动提示词演进，实践经验反哺方法论协同实践：提示工程定策略与评估标准，提示词做文本实现，缺一不可121.2提示词的核心作用指令与控制、知识引导、行为约束、推理引导、输出优化：覆盖任务定义、知识提供、行为规范、思维引导、呈现优化的完整链条。13五大核心作用总览1指令控制（基础功能）通过明确指示引导模型完成任务，精准传达意图、控制行为方向。2知识引导（关键功能）提供特定知识、背景与专业内容，弥补模型在特定领域的知识局限。3行为约束（重要功能）设定规则、边界和限制条件，防止不当、无关或有害内容。4推理引导（高级功能）设计思维框架和逻辑路径，让模型展示完整思考过程而非只给结论。5输出优化（精细功能）规定输出的形式、品质和特性，使内容在结构、质量、适用性上达标。14五大核心作用的核心问题与方面核心作用核心方面各方面回答的核心问题指令与控制任务指定与引导/步骤拆解与规划/操作精度控制做什么/如何做/做到什么程度知识引导背景信息提供/专业知识注入/情境构建了解什么/基于什么/如何表达行为约束内容范围限定/表达风格控制/安全与伦理守护/专业规范引导可说什么/如何表达/符合什么标准/遵循何种规范推理引导思维过程显式化/推理框架应用/证据要求与论证规范如何思考/用什么方法/依据什么输出优化结构与格式塑造/内容质量标准/受众与场景适配如何组织/达到何种水平/适合谁使用资料来源：教材表1-2至表1-6合并整理15指令与控制：三个维度的完整指令链提示词教材1.2.1【电动汽车市场分析报告示例】【任务指定与引导】撰写电动汽车市场分析报告，包含市场概况、关键参与者和前景预测。【步骤拆解与规划】1）分析全球市场规模和近五年增长趋势2）评估三大领导厂商的市场份额和竞争战略3）使用SWOT框架分析行业面临的主要机遇与挑战【操作精度控制】-长度：1000字以内-风格：客观专业，适合投资者阅读-数据：引用最新行业数据支持论点-格式：分段明确，要点突出-预测：提供至少两个具体的市场预测设计要点任务指定：定义任务性质、主题边界与输出形态步骤拆解：任务序列化，设定执行节点与顺序精度控制：长度、格式、风格、数据来源与论证要求三者构成完整的“指令控制链”16知识引导：弥补模型的领域知识局限提示词教材1.2.2【医疗咨询回复示例】【背景信息提供】患者背景：68岁男性，确诊2型糖尿病5年，目前使用二甲双胍控制血糖，最近三个月平均空腹血糖7.8mmol/L，糖化血红蛋白为7.9%。患者同时有轻度高血压，BMI指数28.5，日常体育活动少。【专业知识注入】医学参考标准：-美国糖尿病协会建议2型糖尿病患者的HbA1c目标通常<7.0%-老年患者血糖管理需考虑低血糖风险，目标可放宽至<7.5%-二甲双胍是2型糖尿病一线用药，单药无法达标时应考虑联合用药【情境构建】回复角色：糖尿病专科医生沟通目的：提供专业但易懂的血糖管理建议要点要求：评估现状、药物调整建议、生活方式指导、监测计划设计要点背景信息：具体场景描述与关键数据（了解什么）专业知识：标准、规范、领域术语与方法（基于什么）情境构建：沟通角色、目的与内容组织方式（如何表达）医疗等专业场景尤其需要注入权威标准17行为约束与推理引导行为约束：规范输出，防止越界内容范围限定：允许/禁止话题，讨论深度界限表达风格控制：语言风格、语气、专业度与正式性安全与伦理守护：安全准则、底线与责任声明专业规范引导：遵循行业准则，引用权威来源示例：医疗咨询系统的允许/禁止主题清单与免责声明推理引导：从答案生成器到思维伙伴思维过程显式化：清晰步骤，展示中间推理推理框架应用：提供思维框架与专业分析方法论证据要求与论证规范：证据质量标准与论证结构示例：气候变化论点分析，六步思考+分析框架+证据标准要求承认不确定性、避免确认偏误18输出优化：让内容“好用”结构与格式塑造：如何组织规定文档结构和层次，设定格式规范与呈现方式内容质量标准：达到何种水平确立准确性和完整性标准，设定专业性和深度要求受众与场景适配：适合谁使用明确目标受众特征，针对特定应用场景优化三者解决的问题：结构混乱、质量不足、实用性差示例（汇编1-12）面向高中生的气候变化科普指南：内容比例引言10%/科学原理25%/全球影响25%/解决方案30%/个人行动10%；每个主题后加“思考与讨论”；基于IPCC最新报告；受众15-18岁，适用于课堂与自主学习。191.3提示词的类型按结构化与复杂化程度：简单文本→模板化→自定义结构化→伪代码；按信息模态：单模态与多模态。20从直接表达到精确控制：四类提示词1简单文本提示词自然语言直接表达，结构灵活、使用便捷；效果更依赖模型本身2模板化提示词预设结构模板，结构标准化、情境构建、输出规范，可重复使用3自定义结构化提示词按任务灵活设计多组件结构，针对性强，系统化模块化4伪代码提示词借鉴编程语法与逻辑表达，形式化、流程控制、执行透明21常见的提示词模板框架模板名称核心元素主要特点APEAction、Purpose、Expectation简单直接，上手门槛低，适合快速应用ICIOInstruction、Context、InputData、OutputIndicator输入输出边界清晰，结构均衡，适应性强TRACETask、Request、Action、Context、Examples示例引导降低歧义，提高首次成功率CRISPECapacityandRole、Insight、Statement、Personality、Experiment输出风格可控，支持方案多样化探索，创造性高ROSESRole、Objective、Scenario、ExpectedSolution、Steps步骤清晰可执行，结果导向，适合复杂任务RBCGEWRole、Background、Constraints、Goals、Examples、Workflow控制粒度最细，流程完整，专业性最强资料来源：教材表1-7常见的提示词模板框架22模板化提示词：ICIO框架示例提示词教材1.3.2【ICIO框架示例】[Instruction]:分析过去一年的季度销售数据，识别关键趋势并提出改进建议[Context]:我是一家中型电子产品零售商的市场经理，负责调整产品策略以提高销售业绩。[InputData]:Q1销售额：120万元，同比增长5%Q2销售额：130万元，同比增长3%Q3销售额：90万元，同比下降15%Q4销售额：150万元，同比增长7%[OutputIndicator]:请提供一份简洁的分析报告，包含销售趋势分析、可能的下滑原因以及3-5条可执行的建议。设计要点Instruction：指定希望AI执行的具体任务Context：提供背景，引导更贴合需求的回复InputData：明确需要处理的具体数据OutputIndicator：指定期望的输出类型或风格CRISPE、ROSES示例见汇编1-17、1-1823自定义结构化提示词与LangGPT思想不依赖固定模板，按任务需求灵活设计多组件结构任务说明、背景信息、示例展示、步骤引导、评估标准等四大特征：结构灵活性、多元素整合、任务针对性、系统化模块化适合复杂问题解决、专业内容创作、深度分析与企业级应用LangGPT：借鉴面向对象设计理念，把提示词视为软件系统组件职责明确，可单独调整某一组件而不影响整体，便于迭代与重用LangGPT五大核心组件角色定义RoleDefinition配置文件Profile技能Skills工作流程Workflow输出格式OutputFormat24自定义结构化提示词示例节选，完整版见提示词汇编1-19（另含“任务背景”“技能要求”两个模块）提示词教材1.3.3【面向学术编辑的自定义结构化提示词】#角色定义你是一位专精于气候科学的学术编辑，具有丰富的科学论文摘要撰写经验。#配置文件-知识领域：气候变化、海平面上升、极地冰层研究-写作风格：客观、准确、学术规范-专业程度：面向专业学术读者，但避免过度技术性术语#工作流程1.分析论文核心主题和贡献2.提取关键研究方法和数据3.总结主要发现和结论4.凝练研究意义和影响#输出格式-长度：200-250字-结构：研究问题、方法论、主要发现、结论和意义-语态：使用第三人称客观叙述设计要点用Markdown标题把提示词切成独立模块角色与配置文件设定身份、领域与风格工作流程规定思考与写作顺序输出格式约束长度、结构与语态修改某一模块不影响其他模块25伪代码提示词的四种风格1Python风格简洁易读，缩进表层级；if-else、for、函数定义；逻辑清晰2LISP风格函数式，括号嵌套；递归、函数作参数；擅长符号处理与复杂推理3SQL风格声明式查询，集合操作；SELECT-FROM-WHERE、子查询；数据聚合强4算法伪码风格精确步骤与数学表示；初始化、主循环、终止条件；精确性最高26伪代码提示词：Python风格情感分析提示词教材1.3.4【Python风格伪代码示例-情感分析任务】FUNCTION分析文本情感(text):#步骤1：预处理文本text=移除标点符号(text)text=转换为小写(text)#步骤2：情感分析IF包含负面关键词(text)THEN基础情感=“负面”找出负面程度(text)->强度ELSEIF包含正面关键词(text)THEN基础情感=“正面”找出正面程度(text)->强度ELSE基础情感=“中性”强度=0ENDIFENDFUNCTION输入文本：“虽然服务员态度很好，但是食物质量真的让人失望，价格还这么贵。”执行分析文本情感(输入文本)并解释每一步的推理过程。设计要点节选：省略步骤3的RETURN结构，完整版见汇编1-20函数定义把任务封装为可复用模块条件分支显式规定判断逻辑“并解释每一步推理过程”保证执行透明LISP、SQL风格示例见汇编1-21、1-2227多模态提示词：拓展信息模态图文结合型多模态提示词示例（教材1.3.5，提示词汇编1-23）核心特征区别在信息模态的拓展，而非文本结构复杂度跨模态整合：图像+文本指令共同构成提示信息密度提升：一张图相当于数千字文本交互自然性与应用场景扩展：影像诊断、设计评估等类型：图文结合、音文结合、视频分析、多源融合示例要求：指出哪些特征是从照片中直接观察到的281.4提示工程的安全规范与发展趋势四类安全风险与防范策略、三项伦理原则与防御性设计准则、四大技术发展趋势。29四类主要安全风险及防范策略1提示注入风险嵌入“忽略之前所有安全指令”等隐藏命令。防范：输入验证、多层检查、抗注入结构2隐私泄露风险通过反应模式间接推断敏感信息。防范：限制输出详细度、数据脱敏、敏感信息检测3系统性偏见风险对不同群体处理能力有差异。缓解：多样化数据、定期偏见检测、公平性评估4边界突破风险用语义迁移等探测安全弱点。应对：动态安全监测、异常识别、保守响应策略30伦理原则与实践准则透明性：揭示能力、局限与运作方式说明功能边界与设计意图公平性：对不同群体提供同等质量服务识别需求差异、定期评估影响、普遍可及问责制：明确决策责任归属内外部审查渠道、记录长期效果、纳入用户反馈配套措施：动态安全评估、持续监测