提示工程架构师的多轮对话Agentic AI提示设计:独家技巧大放送

关键词:提示工程、多轮对话、Agentic AI、思维链(CoT)、上下文管理、反馈循环、对话流程设计
摘要:你有没有遇到过这样的情况?和AI聊天时,它要么答非所问,要么忘记你之前说的话,甚至越聊越混乱?其实,不是AI不够聪明,而是给它的“提示”没设计好!本文就像一本“AI对话说明书”,用小学生都能听懂的语言,揭秘提示工程架构师的独家技巧——如何让多轮对话的Agentic AI(有自主决策能力的AI)像人一样“会聊天”:从“一步步思考”的思维链,到“记住对话”的上下文管理,再到“知错能改”的反馈循环,最后用实战代码教你搭建一个能“听懂人话”的多轮对话AI。读完这篇,你也能成为AI的“对话设计师”!

背景介绍

目的和范围

目的:帮你掌握多轮对话场景下的Agentic AI提示设计技巧,让AI能理解上下文、自主决策、持续优化,像人类一样完成复杂对话(比如客服、虚拟助手、教育辅导)。
范围:聚焦“多轮对话”(即用户与AI来回交流≥2轮的场景),不涉及单轮问答(比如“今天天气怎么样”)。

预期读者

  • 想让AI“会聊天”的程序员(比如用ChatGPT API做项目的开发者);
  • 产品经理(想设计更智能的客服机器人);
  • AI爱好者(好奇“为什么有些AI聊天像人,有些像木头”)。

文档结构概述

本文就像“搭积木”:先讲“什么是多轮对话AI”(基础积木),再讲“怎么设计提示让它变聪明”(技巧积木),然后用“代码实战”(组装积木),最后看“它能帮我们做什么”(积木的用处)。

术语表

核心术语定义
  • Agentic AI:有“自主决策能力”的AI,能像人一样规划步骤、调整策略、解决问题(比如“帮我订机票”时,它会主动问你出发地、日期)。
  • 多轮对话:用户与AI来回交流的过程(比如“我想订机票→AI问出发地→用户说北京→AI问目的地→用户说上海→AI确认信息”)。
  • 提示工程:设计“给AI的指令”(比如“请结合之前的对话,一步步回答用户的问题”),让AI输出符合预期的结果。
相关概念解释
  • 思维链(Chain of Thought, CoT):让AI“把思考过程写出来”,比如“我需要先确认用户的出发地,再问目的地,最后查航班”。
  • 上下文窗口:AI能“记住”的之前对话的长度(比如ChatGPT 3.5的上下文窗口是4096个Token,相当于3000多字)。
  • 反馈循环:用用户的反馈(比如“不对,我之前说的是明天”)调整AI的回答,让它“知错能改”。

核心概念与联系:为什么你的AI“不会聊天”?

故事引入:小明与AI客服的“崩溃对话”

小明想订一张明天从北京到上海的机票,于是打开了某APP的AI客服:
小明:“我想订明天从北京到上海的机票。”
AI:“好的,请问你要订哪天的?”
小明:“明天啊,我刚才说了!”
AI:“好的,请问你从哪里出发?”
小明(崩溃):“北京!你是不是没听我说话?”

为什么AI这么“笨”?因为它的“提示”没设计好——没让它“记住之前的对话”(上下文管理),也没让它“一步步思考”(思维链)。如果我们给AI一个好的提示,它会变成这样:

小明:“我想订明天从北京到上海的机票。”
AI(思维链):“用户说要订明天的机票,出发地是北京,目的地是上海。我需要先确认日期(明天)、出发地(北京)、目的地(上海)是否正确,然后查航班。”
AI(输出):“好的,帮你查询明天(XX月XX日)从北京首都/大兴机场到上海虹桥/浦东机场的航班,请问你偏好哪个机场?”

你看,好的提示能让AI“听懂”并“会思考”!接下来,我们就拆解这些“独家技巧”。

核心概念解释:像给小学生讲“AI聊天的秘密”

核心概念一:思维链(CoT)——让AI“一步步想”

比喻:就像你做数学题时,老师要求你“写步骤”,而不是直接写答案。比如“1+2×3=?”,你要写“先算2×3=6,再算1+6=7”,这样老师才知道你是怎么想的。
定义:思维链是提示中加入“让我们一步步思考”的指令,让AI输出“思考过程”,再给出答案。这样做有两个好处:

  1. AI更准确:复杂问题需要分步解决,比如“帮我规划北京到上海的行程”,AI需要先想“交通方式(飞机/高铁)→ 时间→ 费用→ 住宿”,而不是直接说“订机票”。
  2. 人类更容易理解:如果AI输出思考过程,我们能知道它“为什么这么答”,方便调整。

例子:给AI的提示加上“让我们一步步思考”:

用户问:“我想订明天从北京到上海的机票,需要注意什么?”  
提示:“请结合用户的问题,一步步思考:1. 用户的需求是什么?(订明天北京到上海的机票);2. 需要确认哪些信息?(出发地、目的地、日期、机场偏好、航班时间);3. 应该给出哪些建议?(提前值机、行李规定、疫情防控要求)。然后用通俗易懂的语言回答用户。”  
AI输出:“订明天北京到上海的机票需要注意:1. 确认出发机场(首都/大兴)和到达机场(虹桥/浦东);2. 提前1-2小时到机场值机;3. 检查行李是否符合航空公司规定(比如经济舱托运行李不超过20kg);4. 目前两地没有疫情防控特殊要求,但建议佩戴口罩。需要帮你查询具体航班吗?”  
核心概念二:上下文窗口——让AI“记住之前的话”

比喻:就像你和朋友聊天时,朋友能记住你刚才说的“明天去公园”,所以接下来会问“几点集合”。如果朋友“没记住”,就会问“你刚才说什么?”,这会让对话很尴尬。
定义:上下文窗口是AI能“记住”的之前对话的内容(用“Token”计算,1个Token约等于0.75个汉字)。比如ChatGPT 3.5的上下文窗口是4096个Token,相当于能记住3000多字的对话。
为什么重要?:多轮对话中,AI需要用之前的对话信息来回答当前问题。比如小明说“我想订明天从北京到上海的机票”,接下来问“有没有便宜的航班?”,AI需要知道“明天、北京、上海”这些信息才能回答。

例子:如果上下文窗口太小,AI会“忘记”之前的信息:
小明:“我想订明天从北京到上海的机票。”(占10个Token)
AI:“好的,请问你要订哪天的?”(占8个Token)
小明:“明天啊!”(占3个Token)
AI:“好的,请问你从哪里出发?”(占8个Token)
——这时候,AI的上下文窗口可能已经“装不下”之前的“北京”,所以忘记了。

解决方法:在提示中明确让AI“参考之前的对话”:

提示:“请结合以下对话历史,回答用户的问题:[对话历史:小明说‘我想订明天从北京到上海的机票’;AI问‘请问你要订哪天的?’;小明说‘明天啊!’]。用户现在问‘有没有便宜的航班?’,请回答。”  
AI输出:“好的,帮你查询明天从北京到上海的便宜航班,比如XX航空公司的XX航班,票价XX元,需要帮你预订吗?”  
核心概念三:反馈循环——让AI“知错能改”

比喻:就像你做数学题时,老师批改后告诉你“这一步错了”,你会改正。如果没有老师的反馈,你可能一直错下去。
定义:反馈循环是指用用户的反馈(比如“不对,我之前说的是明天”)调整AI的提示,让AI“修正”回答。
为什么重要?:多轮对话中,用户可能会修改需求(比如“我刚才说的是后天,不是明天”),AI需要“听懂”并调整。

例子
小明:“我想订明天从北京到上海的机票。”
AI:“好的,帮你查询明天的航班。”
小明:“不对,我刚才说的是后天!”
提示:“请结合对话历史,用户之前说‘明天’,现在纠正为‘后天’,需要先确认用户的需求是否变更(后天北京到上海的机票),然后调整查询条件。”
AI输出:“抱歉,刚才记错了!帮你查询后天(XX月XX日)从北京到上海的航班,需要帮你筛选时间吗?”

核心概念之间的关系:像“团队合作”一样

思维链、上下文窗口、反馈循环这三个概念,就像一个“聊天团队”:

  • 思维链是“大脑”:负责“一步步思考”,决定该问什么、该答什么。
  • 上下文窗口是“记忆”:负责“记住之前的对话”,让思维链有“素材”可以用。
  • 反馈循环是“老师”:负责“纠正错误”,让思维链和上下文窗口“变得更好”。

比如,小明订机票的例子:

  1. 上下文窗口记住了“小明要订明天从北京到上海的机票”(素材);
  2. 思维链用这些素材“一步步思考”(需要确认机场偏好);
  3. 如果小明说“不对,我是后天”,反馈循环会让上下文窗口更新为“后天”,思维链重新思考(查询后天的航班)。

核心概念原理和架构的文本示意图

多轮对话Agentic AI的提示设计架构,就像一个“对话工厂”:

用户输入 → 上下文管理(提取之前的对话) → 思维链(一步步思考) → AI输出 → 反馈循环(收集用户反馈,调整上下文和思维链) → 回到用户输入
  • 用户输入:比如“我想订明天从北京到上海的机票”;
  • 上下文管理:从对话历史中提取“北京、上海、明天”这些信息;
  • 思维链:用这些信息思考“需要确认机场偏好”;
  • AI输出:“请问你偏好哪个机场?”;
  • 反馈循环:如果用户说“大兴机场”,就把“大兴机场”加入上下文,下次思维链会用这个信息。

Mermaid 流程图:多轮对话提示设计流程

用户输入

更新上下文信息

思维链:一步步思考需求与回答逻辑

AI输出:生成符合要求的回答

反馈循环:收集用户反馈(如“不对”“是的”)

核心算法原理 & 具体操作步骤

原理1:思维链(CoT)的算法逻辑

思维链的核心是“让AI输出思考过程”,其算法逻辑可以总结为:

提示 = 任务指令 + 思维链引导(“一步步思考”) + 示例(可选)

比如,任务是“帮用户订机票”,思维链引导是“请一步步思考用户的需求和需要确认的信息”,示例是“比如用户说‘订明天北京到上海的机票’,需要确认出发地、目的地、日期、机场偏好”。

原理2:上下文管理的算法逻辑

上下文管理的核心是“保留有用的对话信息”,其算法逻辑可以总结为:

上下文 = 最近N轮对话 + 关键信息(如用户的姓名、需求、偏好)

其中,“最近N轮对话”是指AI能记住的最近几次对话(比如最近5轮),“关键信息”是指用户的核心需求(比如“订机票”“明天”“北京”“上海”)。

数学模型:上下文的Token数计算
AI的上下文窗口有Token限制(比如4096),所以需要计算上下文的Token数:
Token上下文=Token用户输入+TokenAI输出+Token关键信息Token_{上下文} = Token_{用户输入} + Token_{AI输出} + Token_{关键信息}Token上下文=Token用户输入+TokenAI输出+Token关键信息
如果Token上下文>上下文窗口大小Token_{上下文} > 上下文窗口大小Token上下文>上下文窗口大小,就需要截断(比如删除最早的对话),保留最近的和关键的信息。

原理3:反馈循环的算法逻辑

反馈循环的核心是“用用户反馈调整上下文和思维链”,其算法逻辑可以总结为:

反馈 = 用户的回应(如“不对”“是的”) → 提取调整信息(如“后天”代替“明天”) → 更新上下文 → 调整思维链(如“查询后天的航班”)

具体操作步骤:设计多轮对话提示

以“订机票”为例,设计多轮对话提示的步骤如下:

  1. 步骤1:明确任务(帮用户订机票);
  2. 步骤2:设计思维链引导(“请一步步思考用户的需求和需要确认的信息”);
  3. 步骤3:设计上下文管理(“请结合之前的对话历史”);
  4. 步骤4:设计反馈循环(“如果用户纠正了信息,请调整回答”);
  5. 步骤5:测试提示(用小明的对话测试,调整提示)。

项目实战:打造一个“会订机票”的多轮对话AI

开发环境搭建

  • 工具:Python 3.8+、OpenAI API(需要注册OpenAI账号,获取API密钥);
  • 库:openai(安装命令:pip install openai)。

源代码详细实现和代码解读

我们用Python和OpenAI API实现一个多轮对话的机票预订AI,包含思维链、上下文管理、反馈循环。

代码1:初始化OpenAI API
import openai

# 设置OpenAI API密钥(请替换为你自己的密钥)
openai.api_key = "your-api-key"

# 定义对话历史(上下文管理)
conversation_history = []
代码2:设计多轮对话提示
def generate_prompt(user_input):
    # 上下文管理:将对话历史转换为字符串
    context = "\n".join([f"用户:{msg['user']}\nAI:{msg['ai']}" for msg in conversation_history])
    
    # 思维链引导:让AI一步步思考
    thought_chain = "请结合之前的对话历史,一步步思考:1. 用户当前的需求是什么?2. 需要确认哪些信息?3. 应该给出哪些建议?然后用通俗易懂的语言回答用户。"
    
    # 提示模板:上下文 + 思维链 + 用户输入
    prompt = f"对话历史:\n{context}\n\n用户现在说:{user_input}\n\n{thought_chain}"
    
    return prompt
代码3:实现多轮对话逻辑
def multi_turn_chat():
    global conversation_history
    print("欢迎使用机票预订AI!请说出你的需求(输入‘退出’结束对话):")
    
    while True:
        # 获取用户输入
        user_input = input("用户:")
        if user_input == "退出":
            break
        
        # 生成提示
        prompt = generate_prompt(user_input)
        
        # 调用OpenAI API
        response = openai.ChatCompletion.create(
            model="gpt-3.5-turbo",
            messages=[{"role": "user", "content": prompt}]
        )
        
        # 获取AI输出
        ai_output = response.choices[0].message.content.strip()
        
        # 打印AI输出
        print(f"AI:{ai_output}")
        
        # 更新对话历史(上下文管理)
        conversation_history.append({"user": user_input, "ai": ai_output})
        
        # 反馈循环:询问用户是否正确
        feedback = input("你觉得AI的回答对吗?(对/不对):")
        if feedback == "不对":
            # 提取用户的纠正信息
            correction = input("请告诉我正确的信息:")
            # 更新对话历史(加入纠正信息)
            conversation_history.append({"user": correction, "ai": "好的,我记住了!"})
            print("AI已经更新了信息,接下来会更准确!")
代码解读与分析
  • 上下文管理:用conversation_history列表保存对话历史,每次生成提示时都会包含之前的对话;
  • 思维链引导:在generate_prompt函数中加入了“一步步思考”的指令,让AI输出思考过程;
  • 反馈循环:通过询问用户“你觉得AI的回答对吗?”,收集用户的反馈,然后更新对话历史(比如用户纠正“后天”代替“明天”)。

运行结果演示

用户:我想订明天从北京到上海的机票。
AI(思考过程):用户的需求是订明天从北京到上海的机票,需要确认出发机场(首都/大兴)和到达机场(虹桥/浦东),以及航班时间偏好。
AI输出:请问你偏好从北京哪个机场出发?(首都/大兴)
用户:大兴机场。
AI:好的,帮你查询明天从北京大兴机场到上海的航班,请问你偏好上午、下午还是晚上的航班?
用户:下午。
AI:好的,帮你筛选明天下午从北京大兴机场到上海的航班,需要帮你显示价格吗?
用户:对。
AI:明天下午从北京大兴机场到上海虹桥机场的航班有:1. XX航空公司,14:00起飞,票价500元;2. XX航空公司,15:30起飞,票价600元。需要帮你预订吗?

实际应用场景

多轮对话Agentic AI的提示设计技巧,可以应用在很多场景:

场景1:客服机器人

比如电商客服,需要处理用户的“退货”请求:
用户:我想退货,我的订单号是123456。
AI:请告诉我你退货的原因(比如质量问题、尺寸不符),以及你希望的退货方式(上门取件/自行寄回)。
用户:质量问题,希望上门取件。
AI:好的,已为你安排明天上午的上门取件,请将商品包装好等待快递员。

场景2:虚拟助手

比如手机的虚拟助手,需要处理用户的“日程安排”请求:
用户:明天上午9点帮我订一个会议室。
AI:请问你需要订多大的会议室?(可容纳10人/20人/30人)
用户:20人。
AI:好的,帮你订明天上午9点可容纳20人的会议室,请问你需要投影设备吗?

场景3:教育辅导

比如英语辅导机器人,需要处理用户的“造句”请求:
用户:用“happy”造一个句子。
AI:比如“I am happy today.”(我今天很开心),你可以试着造一个吗?
用户:My dog is happy.
AI:很好!“My dog is happy.”(我的狗很开心),你可以再用“happy”造一个更复杂的句子吗?比如加入时间或地点。

工具和资源推荐

  • 提示设计工具:OpenAI Playground(在线测试提示)、LangChain(管理上下文和思维链);
  • API工具:OpenAI API(实现多轮对话)、Anthropic API( Claude 模型);
  • 学习资源:《提示工程指南》(OpenAI官方文档)、《多轮对话系统设计》(书籍)。

未来发展趋势与挑战

未来趋势

  1. 更智能的上下文管理:比如用AI自动提取关键信息(比如用户的姓名、需求),不需要人工设置;
  2. 自动反馈循环:比如AI能自动识别用户的“不满意”(比如“不对”“不好”),不需要用户手动反馈;
  3. 多模态多轮对话:比如结合文字、语音、图片(比如用户发一张机票照片,AI能识别并处理)。

挑战

  1. 上下文窗口限制:比如ChatGPT 3.5的上下文窗口是4096个Token,无法处理很长的对话;
  2. 思维链的准确性:如果思维链引导不好,AI可能会“想错”(比如用户说“订明天的机票”,AI却问“你要订哪天的?”);
  3. 反馈循环的效率:如果用户不反馈,AI无法“知错能改”。

总结:你学会了什么?

核心概念回顾

  • 思维链:让AI“一步步思考”,像解数学题一样写步骤;
  • 上下文窗口:让AI“记住之前的对话”,像人的短期记忆;
  • 反馈循环:让AI“知错能改”,像老师批改作业。

概念关系回顾

思维链需要上下文窗口来“获取素材”,反馈循环用上下文信息来“纠正思维链”,三者一起让AI“会聊天”。

思考题:动动小脑筋

  1. 你能想到生活中还有哪些场景需要多轮对话AI?(比如餐厅点餐、旅游规划);
  2. 如果你是一个程序员,你会如何用思维链和上下文管理设计一个“帮用户找房子”的多轮对话AI?;
  3. 如果AI的上下文窗口不够大,你会怎么解决?(比如删除不重要的对话,保留关键信息)。

附录:常见问题与解答

问题1:为什么我的AI还是“记不住”之前的对话?

解答:可能是因为你没有在提示中加入“结合之前的对话历史”的指令,或者上下文窗口太小(比如超过了Token限制)。你可以试着增加“请结合之前的对话”的指令,或者截断最早的对话。

问题2:如何设计有效的思维链引导?

解答:思维链引导要具体,比如“请一步步思考用户的需求和需要确认的信息”,而不是“请思考”。你也可以加入示例,比如“比如用户说‘订明天的机票’,需要确认出发地、目的地、日期”。

问题3:反馈循环一定要用户手动反馈吗?

解答:不一定,你可以用AI自动识别用户的反馈(比如用户说“不对”“不是”),然后自动调整上下文和思维链。

扩展阅读 & 参考资料

  • 《提示工程入门》(OpenAI官方文档);
  • 《多轮对话系统设计》(书籍);
  • 《LangChain官方文档》(用于管理上下文和思维链)。

结语:提示工程架构师的独家技巧,其实就是“让AI像人一样思考和记忆”。只要你掌握了思维链、上下文管理、反馈循环这三个技巧,就能设计出“会聊天”的AI。赶紧去试试吧!

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