上下文工程的关键及发展趋势

上下文工程(Context Engineering)是指设计和构建一个动态系统,以正确的格式在正确的时间为大语言模型(LLM)提供恰当的信息和工具,从而使其能够可靠地完成指定任务。它不仅关注静态的提示词设计,更注重系统性、动态性和信息的精准性。具体而言,上下文工程包括以下几个核心要素:
①用正确的信息以确保模型获取到完成任务所需的关键信息;②用正确的工具提供模型在执行任务时可能需要的各种功能支持。
③用正确的格式以清晰、简洁、结构化的方式呈现信息。上下文工程超越了传统的提示工程,涉及上下文检索与生成、上下文处理、上下文管理等多个基础组件,并且通过检索增强生成(RAG)、记忆系统、工具集成推理、多智能体系统等系统级实现,构建复杂的应用场景。它强调动态生成和管理上下文,在不同的任务和场景中,根据需求实时调整。


上下文工程的关键在于首先对问题进行有效的分解,这能为后续的处理工作提供清晰的方向和基础。然后,要根据具体的任务需求和问题特点,恰当调用大中小不同规模的模型,以发挥各模型的优势。在实际操作过程中,还需要进行不同尺度的试错调整,以便及时发现问题并进行优化。同时,多智能体的组织协同也至关重要,通过合理组织和协同多个智能体,可以实现更高效的任务执行和问题解决。这四个方面相互关联、相互影响,共同构成了上下文工程的核心要素。


1、问题的有效分解


首先要精准地界定问题所涉及的范围和边界,把复杂的大问题拆解成多个相对独立且易于处理的小问题,如在一个智慧交通系统项目中,大问题是“如何缓解城市交通拥堵”,将其分解为“交通流量监测”、“信号灯智能调控”、“公共交通优先通行策略”等小问题。其次,要确定并识别问题的不同层次和相互关系,有些问题是基础性的,需要优先解决;有些问题则是依赖于其他问题的解决结果。比如在工业生产优化中,“设备故障预测”是基础问题,“生产流程重构”则建立在设备可靠运行的基础上。


2、大中小模型的恰当调用


大模型通常具有广泛的知识和强大的通用能力,适用于需要处理大量复杂信息和复杂逻辑推理的场景。如在自然语言处理中的机器翻译任务,大模型可以利用其海量的多语言语料和复杂的语言结构知识,生成较为准确的翻译结果。同时,中小模型则在特定领域或特定任务上有一定的优势。小模型可以针对特定问题进行优化,具有较高的执行效率和针对性,如在图像识别中,对于某种特定缺陷的检测,可以训练一个小模型,使其对这种缺陷的特征高度敏感,从而快速准确地完成检测任务。


3、不同尺度的试错调整


在整体项目或方案设计阶段,从宏观上尝试不同的思路和方法,评估其可行性和效果。比如在城市规划中,尝试不同的功能区划分方案,通过模拟分析其对交通、环境、居民生活等方面的影响,及时发现和纠正不合理的方案。另外,微观尺度的优化也很重要,在具体任务或模型训练过程中,对参数、算法等进行细致的调整,以机器学习模型训练为例,通过不断地调整学习率、正则化参数等,使模型在训练数据上的表现逐步提高,并且在验证数据上也能保持较好的泛化能力。


4、多智能体的组织协同


在多智能体系统中,明确每个智能体的角色和任务非常重要,在一个智能物流系统中,有负责货物运输的智能运输机器人、负责仓库管理的智能仓储机器人、负责路径规划的智能导航系统等,它们各自承担不同的任务。建立有效的通信和协作机制,使智能体之间能够实时共享信息、协调行动,可以采用集中式控制、分布式协作等多种方式。在智能物流系统中,智能运输机器人需要与智能仓储机器人和智能导航系统实时通信,根据仓储机器人的发货指令和导航系统的路径规划,准确地将货物运输到指定地点。


未来上下文工程的发展趋势是实现人机环境系统智能,通过问题的有效分解、大中小模型的恰当调用、不同尺度的试错调整和多智能体的组织协同,让系统能够更好地理解和适应复杂的现实环境,实现与人的高效协同,从而为用户提供更智能、更精准的服务和解决方案。


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