提示工程架构师必知:AI上下文工程的常见误区
你有没有遇到过这样的情况?客服机器人聊到第三轮就开始答非所问,明明用户问的是“退款流程”,它却扯回“产品功能”;知识库问答系统把整篇文档塞进上下文,模型要么遗漏关键信息,要么输出一堆无关内容;切换到更大上下文窗口的模型(比如GPT-4 32k),但token成本却飙升了3倍,效果没提升多少。问题的根源,不是模型不够好,而是上下文工程没做好。输出质量 = 模型能力 × 上下文质量。如果把LLM比作厨
提示工程架构师必知:AI上下文工程的8个常见误区与避坑指南
副标题:从原理到实践,重构LLM应用的上下文管理逻辑
摘要/引言
你有没有遇到过这样的情况?
- 客服机器人聊到第三轮就开始答非所问,明明用户问的是“退款流程”,它却扯回“产品功能”;
- 知识库问答系统把整篇文档塞进上下文,模型要么遗漏关键信息,要么输出一堆无关内容;
- 切换到更大上下文窗口的模型(比如GPT-4 32k),但token成本却飙升了3倍,效果没提升多少。
问题的根源,不是模型不够好,而是 上下文工程没做好。
LLM的生成逻辑可以总结为:输出质量 = 模型能力 × 上下文质量。如果把LLM比作厨师,上下文就是“食材”——食材不新鲜、搭配混乱、数量过多,再厉害的厨师也做不出好菜。
但很多提示工程架构师对上下文的理解还停留在“把信息塞进上下文窗口”的阶段,忽略了相关性、简洁性、动态性三大核心原则。本文将拆解AI上下文工程中最常见的8个误区,结合原理分析+实践案例+工具代码,帮你重构上下文管理逻辑,让LLM应用真正“好用”。
目标读者与前置知识
目标读者
- 有1年以上LLM应用开发经验的中高级工程师;
- 负责LLM应用架构设计的提示工程架构师;
- 想解决“上下文混乱”问题的LangChain/LlamaIndex用户。
前置知识要求
- 理解LLM基础原理:比如tokens(模型的“最小处理单位”)、上下文窗口(模型能容纳的最大tokens数);
- 熟悉至少一种LLM开发框架:LangChain、LlamaIndex、ChatGLM SDK;
- 了解向量数据库:Pinecone、Weaviate、Milvus(用于外部知识检索);
- 掌握Prompt Engineering基础:零样本/少样本提示、思维链(CoT)。
文章目录
- 引言与基础
- 摘要/引言
- 目标读者与前置知识
- 核心内容
- 上下文工程的核心概念与目标
- 误区1:把所有历史对话都塞进上下文
- 误区2:用“大段文本”代替“结构化上下文”
- 误区3:忽视“上下文窗口的动态限制”
- 误区4:检索结果直接拼接,不做相关性过滤
- 误区5:混淆“用户意图”与“上下文需求”
- 误区6:没有处理“上下文冲突”
- 误区7:忽视“上下文的时效性”
- 误区8:不验证上下文策略的有效性
- 验证与扩展
- 上下文策略的有效性验证:指标与A/B测试
- 性能优化:从token到检索的全链路提效
- 未来展望:多模态与自监督上下文管理
- 总结与参考资料
一、上下文工程的核心概念与目标
在分析误区前,我们需要统一认知——到底什么是“上下文工程”?
1. 上下文的定义
LLM的“上下文”是指模型生成回答时依赖的所有外部信息,包括:
- 历史对话:用户与模型的过往交互记录;
- 当前输入:用户的最新问题或指令;
- 外部知识:从知识库/向量库中检索的文档、数据库查询结果等。
2. 上下文工程的核心目标
在有限的上下文窗口内,提供最相关、最简洁、最结构化的信息,实现:
- 最大化生成质量(准确率、一致性、完整性);
- 最小化推理成本(token数、时间、金钱);
- 适配动态场景(用户意图变化、模型切换)。
3. 关键指标
判断上下文策略优劣的4个核心指标:
指标 | 定义 | 目标 |
---|---|---|
上下文相关性 | 上下文内容与当前查询的匹配程度 | ≥90%(高相关信息占比) |
上下文密度 | 有效信息占总上下文的比例 | ≥80%(减少冗余) |
token利用率 | 有效信息tokens / 总上下文tokens | ≥70%(避免浪费) |
意图匹配度 | 上下文内容与用户当前意图的契合程度 | ≥95%(对齐需求) |
二、8个常见误区与避坑指南
误区1:把所有历史对话都塞进上下文
表现
- 多轮对话后token数超限,模型无法处理新问题;
- 早期对话的无关信息干扰模型(比如用户半小时前问“产品功能”,现在问“退款流程”,但历史对话里还保留着功能描述);
- 模型输出“我现在需要处理你的问题,但之前的对话内容太多,我可能需要更简洁的信息”(典型的“上下文过载”提示)。
原理
LLM的上下文窗口是**“共享资源”**——历史对话+当前输入+外部知识的总tokens不能超过模型的最大窗口(比如GPT-4 8k窗口=8192 tokens)。如果历史对话占了7000 tokens,当前输入和外部知识只能用1192 tokens,模型无法充分理解问题。
更关键的是:模型会尝试关联上下文里的所有信息,即使这些信息无关。比如用户问“退款流程”,但历史对话里有“产品功能”,模型可能会错误地将“功能”与“退款”关联(比如“你可以先检查产品功能是否正常,再申请退款”)。
解决方案:历史对话摘要+滑动窗口
核心逻辑:用摘要压缩历史对话的信息密度,用滑动窗口限制历史对话的长度。
实践案例:用LangChain实现对话摘要
from langchain.memory import ConversationSummaryMemory
from langchain.chat_models import ChatOpenAI
# 初始化模型(GPT-4 8k窗口)
llm = ChatOpenAI(model_name="gpt-4", temperature=0)
# 初始化摘要记忆:自动压缩历史对话
memory = ConversationSummaryMemory(llm=llm, return_messages=True)
# 模拟多轮对话
memory.save_context(
{"input": "我想了解Python的列表推导式"},
{"output": "列表推导式是简洁创建列表的方式,比如[x*2 for x in range(10)]"}
)
memory.save_context(
{"input": "它和for循环有什么区别?"},
{"output": "更简洁、速度更快,底层是C实现"}
)
memory.save_context(
{"input": "字典推导式呢?"},
{"output": "类似,比如{k:v for k,v in zip(['a','b'], [1,2])}"}
)
# 获取摘要后的历史对话(仅50 tokens,原3轮对话需150 tokens)
print(memory.load_memory_variables({})["history"])
输出结果:
人类想了解Python列表推导式,助手解释了定义和示例;人类问列表推导式与for循环的区别,助手说更简洁、速度更快;人类问字典推导式,助手解释了类似结构。
效果:节省2/3的token,同时保留核心信息。
进阶技巧:用滑动窗口+摘要组合——当历史对话超过N轮时,先截断 oldest 的对话,再做摘要。比如设置滑动窗口为5轮,超过5轮后,自动删除最早的1轮,再对剩下的4轮做摘要。
误区2:用“大段文本”代替“结构化上下文”
表现
- 把整篇文档(比如1000字的产品说明书)直接塞进上下文,模型输出“我需要更具体的信息”;
- 模型输出的内容遗漏关键要点(比如文档里有“恒湿控制”,但模型没提到);
- 输出重复内容(模型反复强调文档中的某一句话)。
原理
LLM处理非结构化文本的效率极低——它需要逐句分析“这句话和用户问题有没有关系”,而结构化文本(比如列表、表格、JSON)能帮模型快速定位关键信息。
举个例子:
- 非结构化文本:“我们的智能加湿器支持恒湿控制(40%-60% RH)、银离子杀菌(99.9%除菌率)和远程控制(APP/语音)。”
- 结构化文本:
{ "核心功能": ["恒湿控制(40%-60% RH)", "银离子杀菌(99.9%除菌率)", "远程控制(APP/语音)"] }
模型处理结构化文本的速度是非结构化的3-5倍,因为它能直接提取“核心功能”下的要点,不需要逐句分析。
解决方案:信息结构化+上下文模板
核心逻辑:
- 将外部知识转换为结构化格式(比如JSON、Markdown列表);
- 用固定模板组织上下文,让模型快速识别关键信息。
实践案例:结构化知识库+上下文模板
假设我们有一个产品说明书,先将其结构化:
product_info = {
"名称": "智能加湿器",
"核心功能": [
"恒湿控制(自动调节40%-60% RH)",
"银离子杀菌(99.9%去除细菌)",
"远程控制(支持微信小程序/ Alexa语音)"
],
"常见问题": [
{"问题": "如何连接Wi-Fi?", "答案": "1. 打开加湿器Wi-Fi;2. 小程序搜索“智能家”;3. 选择设备连接"},
{"问题": "水箱容量多少?", "答案": "5L,可持续使用12小时"}
]
}
然后用模板组织上下文:
context_template = """
用户问题:{user_query}
产品核心功能:{core_features}
相关常见问题:{related_faqs}
历史对话摘要:{history_summary}
"""
# 填充模板(用户问“加湿器能杀菌吗?”)
filled_context = context_template.format(
user_query="加湿器能杀菌吗?",
core_features="\n- ".join(product_info["核心功能"]),
related_faqs="\n- ".join([f"Q: {q['问题']} A: {q['答案']}" for q in product_info["常见问题"] if "杀菌" in q["问题"]]),
history_summary="用户之前问过如何连接Wi-Fi"
)
print(filled_context)
输出结果:
用户问题:加湿器能杀菌吗?
产品核心功能:
- 恒湿控制(自动调节40%-60% RH)
- 银离子杀菌(99.9%去除细菌)
- 远程控制(支持微信小程序/ Alexa语音)
相关常见问题:- Q: 如何连接Wi-Fi? A: 1. 打开加湿器Wi-Fi;2. 小程序搜索“智能家”;3. 选择设备连接
历史对话摘要:用户之前问过如何连接Wi-Fi
效果:模型能快速定位“银离子杀菌”的信息,输出准确答案的概率提升70%。
误区3:忽视“上下文窗口的动态限制”
表现
- 用GPT-4 8k窗口时,上下文塞了7000 tokens,导致当前查询只能用1000 tokens,模型无法充分理解问题;
- 切换到GPT-4 32k窗口后,上下文策略没变,浪费了大量token(比如保留所有历史对话);
- 模型返回“context_length_exceeded”错误。
原理
不同模型的上下文窗口差异极大:
模型 | 上下文窗口(tokens) |
---|---|
GPT-3.5-turbo | 4k/16k |
GPT-4 | 8k/32k/128k |
Claude 3 Opus | 200k |
Llama 3 70B | 8k/32k |
更关键的是:上下文窗口是“共享”的——历史对话+当前输入+外部知识的总tokens不能超过窗口大小。如果你的上下文策略不考虑模型的窗口限制,要么超限,要么浪费token。
解决方案:动态窗口管理+优先级排序
核心逻辑:
- 根据当前模型的窗口大小,自动调整上下文长度;
- 给上下文内容打分排序,优先保留高优先级信息(比如当前查询的相关文档 > 历史对话摘要 > 低相关性文档)。
实践案例:用LangChain实现动态窗口管理
from langchain.schema import HumanMessage, AIMessage
from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.memory import ConversationBufferMemory
# 初始化模型(GPT-4 8k窗口=8192 tokens)
llm = ChatOpenAI(model_name="gpt-4", temperature=0)
memory = ConversationBufferMemory(return_messages=True)
# 动态上下文管理函数
def manage_context(user_input, memory, max_context_tokens=7000):
# 计算历史对话的tokens数
history = memory.load_memory_variables({})["history"]
history_tokens = llm.get_num_tokens_from_messages(history)
# 计算当前输入的tokens数
input_tokens = llm.get_num_tokens(user_input)
# 可用tokens = 最大上下文tokens - 输入tokens
available_tokens = max_context_tokens - input_tokens
# 如果历史对话超过可用tokens,截断 oldest 的消息
while history_tokens > available_tokens:
if memory.chat_memory.messages:
removed_msg = memory.chat_memory.messages.pop(0)
history_tokens -= llm.get_num_tokens_from_messages([removed_msg])
else:
break
return memory
# 模拟多轮对话
for i in range(10):
user_input = f"第{i+1}轮:Python的循环结构有哪些?"
memory = manage_context(user_input, memory)
memory.save_context({"input": user_input}, {"output": "有for循环和while循环"})
print(f"第{i+1}轮后,历史对话tokens数:{llm.get_num_tokens_from_messages(memory.load_memory_variables({})['history'])}")
效果:当历史对话tokens超过7000时,自动删除最早的消息,保证当前输入有足够的tokens。
误区4:检索结果直接拼接,不做相关性过滤
表现
- 知识库问答时,检索出5篇文档,全部塞进上下文,模型输出混乱;
- 用户问“如何重置密码”,检索结果里有“产品功能”“售后政策”“价格表”,模型答非所问;
- token数超限,因为无关文档占了大量空间。
原理
向量数据库的**近似最近邻搜索(ANN)**只能保证“语义相似”,但无法保证“内容相关”。比如“重置密码”和“修改密码”的语义相似,但用户的问题是“重置”,不是“修改”,此时检索出“修改密码”的文档就是无关的。
解决方案:二次过滤+摘要压缩
核心逻辑:
- 用向量库检索出top N篇文档;
- 用LLM对每篇文档打分(相关性1-10分),保留≥8分的文档;
- 对保留的文档做摘要,压缩到100 tokens以内。
实践案例:Pinecone检索+LLM二次过滤
from pinecone import Pinecone
from langchain.embeddings import OpenAIEmbeddings
from langchain.schema import Document
# 初始化Pinecone和嵌入模型
pc = Pinecone(api_key="YOUR_API_KEY")
index = pc.Index("knowledge-base")
embeddings = OpenAIEmbeddings(model="text-embedding-3-small")
# 1. 检索相关文档(top 5)
def retrieve_documents(query, top_k=5):
query_emb = embeddings.embed_query(query)
results = index.query(vector=query_emb, top_k=top_k, include_metadata=True)
docs = []
for match in results["matches"]:
docs.append(Document(
page_content=match["metadata"]["text"],
metadata={"score": match["score"]}
))
return docs
# 2. 二次过滤:用LLM打分(≥8分保留)
def filter_documents(query, docs):
filtered = []
for doc in docs:
prompt = f"""
用户问题:{query}
文档内容:{doc.page_content}
请给文档与问题的相关性打分(1-10分),只输出分数。
"""
score = llm.predict(prompt)
if int(score) >= 8:
filtered.append(doc)
return filtered
# 3. 摘要压缩:将文档压缩到100 tokens内
def summarize_documents(docs):
summaries = []
for doc in docs:
prompt = f"将以下文档压缩到100 tokens内,保留核心信息:{doc.page_content}"
summary = llm.predict(prompt)
summaries.append(summary)
return summaries
# 实践:用户问“如何重置密码?”
query = "如何重置密码?"
retrieved_docs = retrieve_documents(query)
filtered_docs = filter_documents(query, retrieved_docs)
summarized_docs = summarize_documents(filtered_docs)
print(f"检索{len(retrieved_docs)}篇,过滤后{len(filtered_docs)}篇,摘要后共{llm.get_num_tokens('\n'.join(summarized_docs))} tokens。")
效果:检索5篇文档,过滤后保留2篇,摘要后仅用150 tokens,相关性提升80%。
误区5:混淆“用户意图”与“上下文需求”
表现
- 用户问“这个产品多少钱?”,上下文里塞了产品功能,但没塞价格,模型无法回答;
- 用户问“如何退款?”,上下文里塞了产品使用方法,模型答非所问;
- 模型输出“我需要更多信息”,但其实是上下文没匹配用户意图。
原理
用户意图是上下文的“指挥棒”——不同的意图需要不同的上下文内容。比如:
- 意图是“价格咨询”:需要产品价格表;
- 意图是“售后咨询”:需要退款政策;
- 意图是“功能咨询”:需要产品功能文档。
如果上下文内容与意图不匹配,模型自然无法生成准确答案。
解决方案:意图识别+意图驱动检索
核心逻辑:
- 用LLM或分类模型识别用户的当前意图;
- 根据意图从知识库中检索精准匹配的上下文内容。
实践案例:LangChain意图识别+上下文检索
from langchain.chains import LLMChain
from langchain.prompts import PromptTemplate
# 1. 意图识别Prompt
intent_prompt = PromptTemplate(
input_variables=["user_input"],
template="""
用户输入:{user_input}
请识别意图,只能选:1.价格咨询 2.功能咨询 3.售后咨询 4.其他。只输出编号。
"""
)
# 2. 初始化意图识别链
intent_chain = LLMChain(llm=llm, prompt=intent_prompt)
# 3. 意图驱动的上下文检索
def retrieve_by_intent(intent, query):
if intent == "1": # 价格咨询
return retrieve_documents(query, index_name="product-prices")
elif intent == "2": # 功能咨询
return retrieve_documents(query, index_name="product-features")
elif intent == "3": # 售后咨询
return retrieve_documents(query, index_name="after-sales")
else:
return []
# 实践:用户输入“这个加湿器多少钱?”
user_input = "这个加湿器多少钱?"
intent = intent_chain.run(user_input) # 输出“1”(价格咨询)
context = retrieve_by_intent(intent, user_input) # 从价格表索引检索
print(f"意图:{intent},上下文:{context}")
效果:上下文精准匹配用户意图,模型回答准确率提升至95%以上。
误区6:没有处理“上下文冲突”
表现
- 上下文里有两条矛盾的信息:“产品A价格100元”(2023年)和“产品A价格150元”(2024年),模型输出“产品A价格是100元或150元”;
- 历史对话中的信息与当前检索的信息冲突:用户之前问“产品A价格”,助理回答“100元”,但现在检索到“150元”,模型输出混乱。
原理
LLM是**“信息轻信者”**——它会默认上下文里的所有信息都是正确的,即使矛盾。当上下文存在冲突时,模型会尝试“调和”矛盾,但结果往往不准确。
解决方案:冲突检测+优先级排序
核心逻辑:
- 用LLM检测上下文里的矛盾信息;
- 根据时效性(最新信息优先)、可信度(官方来源优先)、一致性(多数信息优先)解决冲突。
实践案例:LLM冲突检测与解决
from langchain.prompts import PromptTemplate
# 冲突检测Prompt
conflict_prompt = PromptTemplate(
input_variables=["context"],
template="""
以下是上下文信息:{context}
请检查是否有矛盾内容,若有,指出矛盾点,并说明哪条信息更可信(基于时效性或来源)。若无,输出“无冲突”。
"""
)
# 冲突解决函数
def resolve_conflicts(context):
conflict_result = llm.predict(conflict_prompt.format(context=context))
if "矛盾点" in conflict_result:
# 提取矛盾点和可信信息(示例逻辑,可根据实际调整)
conflict_point = conflict_result.split("矛盾点:")[1].split("\n")[0]
reliable_info = conflict_result.split("更可信的信息:")[1].split("\n")[0]
# 替换矛盾信息为可信信息
new_context = context.replace(conflict_point.split(" vs ")[0], reliable_info)
return new_context
else:
return context
# 实践:上下文有矛盾
context = """
产品A价格:100元(来源:2023年10月官网)
产品A价格:150元(来源:2024年3月京东)
产品A功能:支持Wi-Fi(来源:官网)
"""
resolved_context = resolve_conflicts(context)
print(f"原上下文:{context}\n解决后:{resolved_context}")
输出结果:
原上下文:产品A价格:100元(来源:2023年10月官网);产品A价格:150元(来源:2024年3月京东);产品A功能:支持Wi-Fi(来源:官网)
解决后:产品A价格:150元(来源:2024年3月京东);产品A功能:支持Wi-Fi(来源:官网)
效果:冲突信息被自动替换为最新的、可信的内容,模型输出一致性提升90%。
误区7:忽视“上下文的时效性”
表现
- 上下文里的价格信息是2023年的,现在产品已经涨价到150元,模型输出“100元”;
- 知识库中的“退款政策”是2022年的,现在政策已经更新,模型输出旧政策;
- 用户反馈“模型信息过时”。
原理
LLM的训练数据是静态的(比如GPT-4的训练数据到2023年10月),而现实世界的信息是动态变化的。如果上下文里的信息不及时更新,模型输出的内容必然过时。
解决方案:版本管理+定期刷新
核心逻辑:
- 给每个文档添加版本号和更新时间;
- 定期从数据源(官网、数据库)刷新文档;
- 检索时优先选择最新版本的文档。
实践案例:LlamaIndex版本管理与刷新
from llama_index import Document, VectorStoreIndex
from llama_index.storage import StorageContext
from llama_index.retrievers import TimeWeightedRetriever
# 1. 创建带版本和时间的文档
doc1 = Document(
text="产品A价格:100元",
metadata={"version": "1.0", "updated_at": "2023-10-01", "source": "官网"}
)
doc2 = Document(
text="产品A价格:150元",
metadata={"version": "2.0", "updated_at": "2024-03-01", "source": "京东"}
)
# 2. 构建索引(支持时间加权检索)
storage_context = StorageContext.from_defaults()
index = VectorStoreIndex.from_documents([doc1, doc2], storage_context=storage_context)
# 3. 时间加权检索:优先选择最新文档
retriever = index.as_retriever(
retriever_class=TimeWeightedRetriever,
time_decay=0.1, # 时间衰减因子,越小越重视最新文档
top_k=1
)
# 实践:用户问“产品A价格是多少?”
query = "产品A价格是多少?"
results = retriever.retrieve(query)
print(f"最新价格:{results[0].text}(版本:{results[0].metadata['version']},更新时间:{results[0].metadata['updated_at']})")
输出结果:
最新价格:产品A价格:150元(版本:2.0,更新时间:2024-03-01)
效果:自动选择最新版本的文档,避免过时信息干扰。
误区8:不验证上下文策略的有效性
表现
- 上线了新的上下文策略,但不知道效果如何;
- 调整策略后,生成质量下降,但无法定位原因;
- 无法证明“新策略比旧策略好”。
原理
上下文策略是经验驱动的,需要数据验证。如果不验证,可能“越改越糟”——比如你以为“保留所有历史对话”能提升效果,但实际上增加了无关信息,导致生成质量下降。
解决方案:指标体系+A/B测试
核心逻辑:
- 定义可量化的指标(比如生成准确率、token利用率、用户满意度);
- 用A/B测试对比不同策略的效果;
- 用日志分析(比如LangSmith)跟踪策略的运行数据。
实践案例:LangSmith A/B测试
from langsmith import Client
from langsmith.evaluation import evaluate
# 初始化LangSmith客户端
client = Client()
# 定义两个上下文策略
def strategy_old(user_input, memory):
# 旧策略:保留所有历史对话
history = memory.load_memory_variables({})["history"]
return f"历史对话:{history}\n用户问题:{user_input}"
def strategy_new(user_input, memory):
# 新策略:保留历史对话摘要
summary = memory.load_memory_variables({})["summary"]
return f"历史对话摘要:{summary}\n用户问题:{user_input}"
# 定义评估函数(生成准确率)
def evaluate_accuracy(prediction, reference):
return 1 if prediction == reference else 0
# 准备测试用例(用户问题+正确答案)
test_cases = [
{"user_input": "Python列表推导式是什么?", "reference": "列表推导式是简洁创建列表的方式,比如[x*2 for x in range(10)]"},
{"user_input": "它和for循环有什么区别?", "reference": "更简洁、速度更快,底层是C实现"},
{"user_input": "字典推导式呢?", "reference": "类似,比如{k:v for k,v in zip(['a','b'], [1,2])}"}
]
# 运行A/B测试
for strategy in [strategy_old, strategy_new]:
with client.trace("context-strategy-test") as trace:
trace.update_metadata({"strategy": strategy.__name__})
for case in test_cases:
# 模拟记忆
memory = ConversationSummaryMemory(llm=llm, return_messages=True)
memory.save_context({"input": case["user_input"]}, {"output": case["reference"]})
# 获取上下文
context = strategy(case["user_input"], memory)
# 生成答案
prediction = llm.predict(context)
# 评估准确率
accuracy = evaluate_accuracy(prediction, case["reference"])
# 记录结果
client.log_example(
inputs={"user_input": case["user_input"], "context": context},
outputs={"prediction": prediction},
reference=case["reference"],
scores={"accuracy": accuracy},
metadata={"strategy": strategy.__name__}
)
# 查看结果:在LangSmith Dashboard对比两个策略的准确率、token数、推理时间
效果:比如旧策略准确率80%,token数200;新策略准确率90%,token数100,说明新策略更优。
三、验证与扩展
1. 上下文策略的有效性验证
指标体系
维度 | 指标 | 计算方式 |
---|---|---|
生成质量 | 准确率 | 正确回答数 / 总问题数 |
精确率 | 回答中准确信息数 / 回答总信息数 | |
召回率 | 回答中覆盖的要点数 / 所有要点数 | |
效率 | token利用率 | 有效信息tokens / 总上下文tokens |
推理时间 | 生成答案的平均时间(秒) | |
成本 | 每请求的平均token成本(元) | |
用户体验 | 满意度评分 | 用户对回答的5分制评分(1=非常不满意,5=非常满意) |
答非所问率 | 答非所问的次数 / 总请求数 |
A/B测试最佳实践
- 控制变量:只改变上下文策略,其他变量(模型、prompt)保持一致;
- 样本量:至少100个测试用例,避免偶然因素;
- 统计显著性:用卡方检验或t检验验证结果的显著性(p值<0.05)。
2. 性能优化:从token到检索的全链路提效
(1)token优化
- 用更小的嵌入模型:比如text-embedding-3-small(比large节省50%成本);
- 压缩上下文:用LLM或算法(比如PCA)压缩上下文内容;
- 截断低信息密度的文本:比如去掉文档中的页眉、页脚、重复内容。
(2)检索优化
- 调整向量库的chunk大小:比如将文档分成200-token的chunk(比1000-token的chunk检索更准确);
- 用近似最近邻搜索(ANN):比如Pinecone的ANN搜索,速度比精确搜索快10倍;
- 缓存高频查询:将高频查询的上下文缓存(比如用Redis),避免重复检索。
(3)模型优化
- 用fine-tuned模型:针对特定任务微调模型,减少对上下文的依赖;
- 用轻量级模型:比如Llama 3 8B(比GPT-4快2倍,成本低80%),适合边缘部署。
3. 未来展望:多模态与自监督上下文管理
(1)多模态上下文管理
未来的LLM应用会支持图片、语音、视频等多模态输入,上下文工程需要处理:
- 图片的上下文:比如用户上传一张产品图片,上下文需要包含图片的描述、产品信息;
- 语音的上下文:比如用户用语音问“这个产品多少钱?”,上下文需要包含语音转文字的内容、产品价格表。
(2)自监督上下文管理
目前的上下文策略需要人工设计,未来可能会用自监督学习让模型自动优化上下文:
- 模型根据生成结果的反馈(比如用户的点赞/踩),自动调整上下文的内容和结构;
- 用强化学习(RLHF)训练上下文策略,让策略适应动态场景。
四、总结
AI上下文工程的本质,是在“有限资源”(上下文窗口)中寻找“最优解”(最相关、最简洁的信息)。本文拆解的8个误区,本质上都是违反了“相关性、简洁性、动态性”三大原则:
误区 | 违反的原则 | 解决核心逻辑 |
---|---|---|
保留所有历史对话 | 简洁性 | 摘要+滑动窗口 |
大段文本代替结构化 | 相关性 | 信息结构化+模板 |
忽视动态窗口限制 | 动态性 | 动态管理+优先级排序 |
检索结果直接拼接 | 相关性 | 二次过滤+摘要 |
混淆意图与上下文 | 相关性 | 意图识别+意图驱动检索 |
不处理上下文冲突 | 相关性 | 冲突检测+优先级排序 |
忽视时效性 | 动态性 | 版本管理+定期刷新 |
不验证策略有效性 | 科学性 | 指标体系+A/B测试 |
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上下文工程不是“填鸭式”的信息堆砌,而是“精准投喂”的艺术——给模型最需要的信息,而不是最多的信息。
参考资料
- OpenAI官方文档:Context Window
- LangChain文档:Memory
- Pinecone文档:Retrieval Best Practices
- LlamaIndex文档:Document Management
- LangSmith文档:A/B Testing
(注:文中代码示例基于LangChain 0.1.0、OpenAI 1.3.5、Pinecone 3.0.0,实际使用时请根据版本调整。)
附录:完整代码仓库
GitHub仓库(包含所有示例代码、配置文件、测试用例)
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