掘金 人工智能 04月02日 18:02
超实用!Prompt程序员使用指南,大模型各角色代码实战案例分享
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本文深入探讨了Prompt在人工智能领域的核心作用及其应用,揭示了Prompt如何成为大语言模型理解用户需求的关键。文章详细介绍了Prompt的基本构成、优化方法、演进历程,以及在Spring AI框架中的实现。通过案例分析,阐述了不同Prompt角色的功能,旨在帮助读者掌握Prompt的设计与应用技巧。

💡 **Prompt 的定义与作用**: Prompt 是输入给大语言模型的文本指令,用于明确用户意图,是生成准确答案的基础。Prompt 的质量直接影响模型生成结果的质量。

📝 **Prompt 的基本构成**: Prompt 模版通常包含背景、目的、风格、语气、受众和输出形式,有助于引导大语言模型生成更符合预期的结果。

🛠️ **Prompt 优化工具**: 可以使用如阿里云百炼平台 Prompt 优化工具进行 Prompt 优化,提升生成内容的质量。

🔄 **Prompt 的演进**: Prompt 从简单的文本字符串发展到占位符,再到多角色消息,增强了交互的复杂性和上下文感知能力。

🧩 **Spring AI 中的 Prompt**: Spring AI 中的 Prompt 包含了消息(messages)和配置选项(chatOptions),其中消息由不同角色构成,包括系统角色、用户角色、助手角色和工具/功能角色。

提示词(Prompt)是输入给大模型(LLM)的文本指令,用于明确地告诉大模型你想要解决的问题或完成的任务,也是大语言模型理解用户需求并生成准确答案的基础。因此 prompt 使用的好坏,直接决定了大模型生成结果的质量(是否符合预期)。

Prompt 基本使用

为了让大模型生成更符合预期的结果,我们在使用 Prompt 时,可以使用以下模版。

其内容组成为:

    背景: 介绍与任务紧密相关的背景信息。这一环节有助于 LLM 深入理解讨论的具体环境,从而保证其生成内容与话题高度相关。目的: 明确指出您期望 LLM 完成的具体任务。通过设定清晰、精确的目标指令,可引导 LLM 聚焦于实现既定任务,提升输出的有效性。风格: 指定您希望 LLM 输出的写作风格,可以是某个具体名人、具体流派或者某类专家的写作风格。语气: 定义输出内容应有的语气,比如正式、诙谐、温馨、关怀等,以便适应不同的使用场景和使用目的。受众: 明确指出内容面向的读者群体,无论是专业人士、入门学习者还是儿童等,这样 LLM 就能调整语言和内容深度,使之更加贴合受众需求。输出: 规定输出内容的具体形式,确保 LLM 提供的成果能直接满足后续应用的需求,比如列表、JSON 数据格式、专业分析报告等形式。

以下为阿里云提供的 Prompt 案例:

在未使用 Prompt 模版时,LLM 输出虽表现尚可,但显得过于泛化,缺乏必要的细节和针对特定群体的吸引力。而在使用 Prompt 框架时,框架不仅提醒您考虑需求的其它方面,特别是一般 Prompt 中缺少的风格、语气和受众,还帮助 LLM 生成更针对年轻群体、细节更多、语言表达更加富有张力的输出。

Prompt 优化工具

当然,我们也可以使用一些工具来进行 Prompt 优化,例如阿里云百炼平台 Prompt 优化工具扩写等,如下图所示:

Prompt 发展演化

从程序的角度来看 Prompt 的发展演化经过了以下几个阶段:

    简单字符串:最初的 Prompt 只是简单的文本字符串。占位符:引入占位符(如 {USER})以动态插入内容。多角色消息:将消息分为不同角色(如用户、助手、系统等),增强交互的复杂性和上下文感知能力。

Spring AI Prompt 组成

以 Spring AI 中的 Prompt 来看,它的实现源码如下:

public class Prompt implements ModelRequest<List<Message>> {    private final List<Message> messages;    private ChatOptions chatOptions;}

Prompt 实现了 ModelRequest 接口,并且包含了 messages 和 chatOptions 属性,其中:

    messages:包含多个 Message 对象,每个消息代表对话中的一个部分。chatOptions:配置选项,用于设置模型的某些属性。

Message API 关系图

Message 对象是 Content 的子类,Spring AI Message API 关系如下图所示:

Prompt 角色分类

Prompt 中的主要角色(Role)包括以下几个:

    系统角色(System Role) :设定 AI 行为边界。指导 AI 的行为和响应方式,设置 AI 如何解释和回复输入的参数或规则。用户角色(User Role) :接收用户原始输入。代表用户的输入他们向 AI 提出的问题、命令或陈述。这个角色至关重要,因为它构成了 AI 响应的基础。助手角色(Assistant Role) :AI 返回的响应信息,定义为“助手角色”消息。用它可以确保上下文能够连贯的交互。工具/功能角色(Tool/Function Role) :桥接外部服务,可以进行函数调用如,支付/数据查询等操作。

角色在 Spring AI 枚举中被定义,如下源码所示:

public enum MessageType {    USER("user"),    ASSISTANT("assistant"),    SYSTEM("system"),    TOOL("tool");    }

系统和用户角色使用

import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/prompt")public class PromptController {    private final ChatClient chatClient;    public PromptController(ChatClient.Builder builder) {        this.chatClient = builder.build();    }    @RequestMapping("/system")    public String system(@RequestParam String city) {        String result = chatClient.prompt()        .system("你是一个旅行规划助手")        .user(city)        .call()        .content();        System.out.println(result);        return result;    }}

以上程序执行结果如下:

助手角色使用

AssistantMessage 助手消息类型可用于接收上次执行结果,并实现上下文连续对话,实现代码如下:

import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;import org.springframework.ai.chat.messages.AssistantMessage;import org.springframework.ai.chat.messages.Message;import org.springframework.ai.chat.messages.UserMessage;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.ArrayList;import java.util.List;@RestController@RequestMapping("/prompt")public class PromptController {    private final ChatClient chatClient;        List<Message> messages = new ArrayList<>();    public PromptController(ChatClient.Builder builder) {        this.chatClient = builder.build();    }    @RequestMapping("/assistant")    public String assistant(@RequestParam String msg) {        messages.add(new UserMessage(msg));                AssistantMessage response = chatClient.prompt()        .messages(messages)        .call()        .chatResponse()        .getResult()        .getOutput();        messages.add(response);        return response.getText();    }}

程序执行结果如下:

从结果可以看出,第二次交互是在第一次交互的基础上执行的。

获取完整案例加V:vipStone【备注:prompt】

小结

除了 Prompt 以上内容之外,还有 PromptTemplate 以及 Prompt 使用技巧,例如为模型提供输出样例、设定完成任务步骤、使用思维链(Chain of Thought,COT)引导模型“思考”等具体技巧,咱们后期文章再慢慢聊,关注我学习更多 AI 和 Java 的干货知识。

本文已收录到我的面试小站 www.javacn.site,其中包含的内容有:场景题、并发编程、MySQL、Redis、Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、JVM、设计模式、消息队列等模块。

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