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入门

基于 ReAct(Yao et al., 2022, arXiv:2210.03629)、Self-Consistency(Wang et al., 2022, arXiv:2203.11171)、Tree of Thoughts(Yao et al., 2023, arXiv:2305.10601)、Directional Stimulus Prompting(Li et al., 2023, arXiv:2302.11520)四篇学术论文,以及 OWASP LLM01:2025 官方文档与 Prompting Guide AI 工程综述编写

速查

  • 6 项技术两方向:推理增强(ReAct / Self-Consistency / ToT / Prompt Chaining / DSP)+ 提示安全(Prompt Injection)
  • ReAct 三段式Thought N: 推理 → Action N: Search[...]/Lookup[...]/Finish[答案] → Observation N: 环境反馈,交错循环到 Finish
  • Self-Consistency 三步:多样化采样 N 条(典型 5-10)→ 各自生成答案 → 多数投票聚合;本质是解码策略而非新提示模板;GSM8K +17.9%、SVAMP +11.0%、AQuA +12.2%
  • ToT 四要素:①Thought 分解 ②生成器(每步 b=5 候选)③状态评估器(sure / maybe / impossible 或 0-1 value,采样 3 次提鲁棒)④搜索算法(BFS 广度筛选 / DFS 回溯)
  • Game of 24 对比:CoT 仅 4%,ToT BFS 达 74%
  • Prompt Chaining:子任务拆解,前 prompt 输出作后 prompt 输入,用 <quotes> / XML 标签封装中间产物;三大收益:透明度 / 可控性 / 可调试性
  • DSP 核心:小 Policy LM(如 T5)为每个输入生成 hint → 拼进冻结 LLM 的 prompt;MultiWOZ 上仅 80 条对话让 ChatGPT +41.4%
  • Prompt Injection 两分类:Direct(用户直接注入)/ Indirect(外部网页 / 文件 / RAG 投毒 / 多模态图片藏指令);越狱(Jailbreaking)是注入的子集
  • OWASP 七项缓解:约束行为 / 校验输出格式 / 输入输出过滤(含 RAG Triad)/ 最小权限 / 人在回路 / 隔离标注外部内容 / 对抗性红队
  • 根本立场:OWASP 明确「没有 fool-proof 方法」,RAG 与微调都不能完全缓解,必须纵深防御并假设模型会被攻破
  • 温度建议:Self-Consistency 用 0.5-0.7 保证路径多样性;ToT 每候选评估采样 3 次
  • 适用边界速记:ReAct 解决推理+工具协同、Self-Consistency 仅限离散可验证答案、ToT 仅在需探索+回溯任务上划算、Chaining 适合流水线、DSP 用于黑盒引导

高级提示技巧是什么

高级提示技巧是相对基础提示(Zero-shot / Few-shot / CoT)而言的推理增强型提示范式提示安全技术集合,来源于 2022-2023 年的 NeurIPS / ICLR 顶会论文与 OWASP 官方安全标准。它的核心定位有三:

  • 学术奠基:ReAct / ToT / Self-Consistency 是 LLM 推理范式的奠基工作,至今仍是工业实践与后续研究的事实标准基线
  • 工程化升级:Prompt Chaining 把单次 LLM 调用升级为可追踪、可调试的流水线,是 Agent 编排的前置概念
  • 安全边界:Prompt Injection 是 OWASP Gen AI Security Project 2025 版的 #1 风险,必须在前 5 项落地后正面应对

高级提示技巧 ≠ 让模型「更聪明」。它的本质是用范式约束模型的推理路径与输出结构,并在工程层做兜底,而不是寄希望于模型一次性输出正确答案。

六项技术全景

技术提出者 / 年份解决的核心问题关键数据
ReActYao et al., 2022 / ICLR 2023推理与外部工具(检索 / 计算)协同HotpotQA / ALFWorld 上 1-2 个 few-shot 即超模仿学习 / RL 基线
Self-ConsistencyWang et al., 2022 / ICLR 2023单次贪婪解码不可靠GSM8K +17.9%、SVAMP +11.0%、AQuA +12.2%
Tree of ThoughtsYao et al., 2023 / NeurIPS 2023需探索 + 前瞻 + 回溯的搜索型任务Game of 24:CoT 4% vs ToT 74%
Prompt Chaining社区工程范式(IBM / LangChain)单 prompt 难胜任的流水线任务提升透明度 / 可控性 / 可调试性
Directional Stimulus (DSP)Li et al., 2023 / NeurIPS 2023不动 LLM 参数也能定向引导黑盒模型MultiWOZ 上 80 条对话让 ChatGPT +41.4%
Prompt InjectionOWASP LLM01:2025 / MITRE ATLASLLM 应用安全边界OWASP Gen AI Security #1 风险

6 项技术互补而非替代——选用要看任务类型(推理 / 决策 / 流水线 / 黑盒引导)和阶段(推理优化 vs 安全防护)。

三大推理范式对比

维度CoT(基础)ReActSelf-ConsistencyToT
核心思路一步步推理推理 + 外部工具多路径投票树搜索 + 评估 + 回溯
外部信息有(Search / Lookup)无(LM 自评)
成本1× + 工具调用5-10×b × k × 3 评估
典型任务一般推理HotpotQA / ALFWorld算术 / 多选 / 常识24 点 / 创意写作 / 填字
能否纠正错误不能能(基于 Observation)投票稀释能(回溯)
代表数据GSM8K 基线ALFWorld 超 RL 基线GSM8K +17.9%24 点:4% → 74%

CoT 是基础,ReAct / Self-Consistency / ToT 是在 CoT 之上分别加「外部工具」「多路径」「树搜索」三套机制。

ReAct 速览

ReAct = Reasoning + Acting,让 LLM 在推理(Thought)和行动(Action)之间交错循环,并把环境反馈(Observation)作为下一步推理的输入。

text
Thought 1: 我需要先查 X 的出生年份
Action 1: Search[X 出生年份]
Observation 1: X 出生于 1980 年
Thought 2: 我需要再查 Y 的出生年份,与 X 比较
Action 2: Search[Y 出生年份]
Observation 2: Y 出生于 1975 年
Thought 3: Y 比 X 大 5 岁
Action 3: Finish[Y 比 X 大 5 岁]

现代 LLM 已原生支持工具调用(Claude tool use、OpenAI function calling),但 Thought/Act/Observation 范式仍是底层提示范式。

Self-Consistency 速览

三步流程:

  1. 多样化采样:对同一 prompt 用较高 temperature(0.5-0.7)采样 N 条(典型 5-10)不同的推理路径
  2. 生成答案:每条路径独立推出一个最终答案
  3. 多数投票:对所有最终答案做 majority vote,得票最多的为最终输出

仅适用于「答案可离散、可验证」的任务(算术 / 多选 / 常识 / 符号推理)。开放生成(创意写作 / 摘要)没有单一正确答案可投票。

Tree of Thoughts 速览

四要素:

  1. Thought 分解:把问题切成 k 个中间思考单元(如 24 点游戏分 3 步、每步一个等式)
  2. Thought 生成:每步采样 / 提议 b 个候选(b=5 即 beam width)
  3. 状态评估器:LM 自评 sure / maybe / impossible 三类,或打 0-1 value 分;每候选采样 3 次提鲁棒性
  4. 搜索算法:BFS(保留 b 个最优逐层展开)适合状态可枚举;DFS(深入 + 回溯)适合需深度探索

论文 Game of 24 上 CoT 仅 4%,ToT BFS 达 74%——核心差距在「评估 + 回溯」让模型能识别并纠正错误分支。

Prompt Chaining 速览

把复杂任务拆成子任务链,前一 prompt 输出作后一 prompt 输入:

text
[Prompt 1: 抽取引用] → 输出 <quotes>...</quotes>

[Prompt 2: 摘要引用] → 输出 <summary>...</summary>

[Prompt 3: 翻译摘要] → 最终输出
  • 用结构化标签(<quotes> / XML)封装中间产物,便于下游 prompt 解析
  • 每个链节点只做一件事,提升透明度 / 可控性 / 可调试性
  • 在链节点间插入确定性清洗步骤(去引用编号、截断、格式校验),把「数据变换」交给代码而非 LLM

LangChain 的 SequentialChains / LangGraph 是 Prompt Chaining 的代表工程实现。

Directional Stimulus 速览

DSP 用一个小型可调 Policy LM(如 T5)为每个输入实例生成方向性 hint(如摘要应包含的关键词),拼接进冻结 LLM 的 prompt:

text
[Policy LM 输出 hint] + [原 prompt] → [冻结 LLM] → [定向输出]
  • Policy LM 两种训练范式:监督微调(标注数据)/ 强化学习(RLHF,离线或在线 reward)
  • 适用场景:黑盒 LLM(ChatGPT / Codex)或不允许微调的第三方 LLM
  • 论文 MultiWOZ 上仅 80 条对话即让 ChatGPT +41.4%

DSP 的核心价值:把「怎么提示」本身参数化,绕开 LLM 微调的成本 / 权限 / 版本漂移。

Prompt Injection 速览

OWASP LLM01:2025 定义的两分类:

  • Direct Prompt Injection(直接注入):用户直接在对话里注入指令,含载荷分割、对抗后缀、多语言混淆、代码注入(如 CVE-2024-5184)
  • Indirect Prompt Injection(间接注入):外部网页 / 文件 / RAG 检索内容 / 多模态图片中藏指令,被 LLM 误信为可信上下文
  • Jailbreaking(越狱):注入的一种,目标是让模型完全无视安全协议

OWASP 明确「没有 fool-proof 方法」——生成式 AI 的随机性本质决定了 RAG、微调、system prompt 都不能完全缓解,必须纵深防御。

适用边界一图流

任务类型推荐技术不推荐
一般推理(基础题)CoT / Few-shotToT(成本不抵收益)
多跳问答(需检索)ReAct纯 CoT(易幻觉)
算术 / 多选 / 常识Self-Consistency开放生成
创意写作 / 24 点 / 填字ToTSelf-Consistency(无单一正确答案)
流水线任务(抽取 → 摘要 → 翻译)Prompt Chaining单 prompt 巨型化
黑盒 LLM 定向引导DSP微调 LLM(成本 / 权限不允许)
所有 LLM 应用Prompt Injection 防御仅靠 system prompt 一层

下一步

  • 核心机制详解:ReAct 三段式 / Self-Consistency 解码策略 / ToT 四要素 / Prompt Chaining / DSP / Prompt Injection 攻防的深度展开、反模式与陷阱
  • 参考:完整对比表、关键论文清单、OWASP 缓解策略速查、官方资源