链式思考(CoT)提示

图片来源:Wei等人(2022)
在 Wei等人(2022) 中引入的链式思考(CoT)提示通过中间推理步骤实现了复杂的推理能力。您可以将其与少样本提示相结合,以获得更好的结果,以便在回答之前进行推理的更复杂的任务。
提示:
这组数中的奇数加起来是偶数:4、8、9、15、12、2、1。A:将所有奇数相加(9、15、1)得到25。答案为False。这组数中的奇数加起来是偶数:17、10、19、4、8、12、24。A:将所有奇数相加(17、19)得到36。答案为True。这组数中的奇数加起来是偶数:16、11、14、4、8、13、24。A:将所有奇数相加(11、13)得到24。答案为True。这组数中的奇数加起来是偶数:17、9、10、12、13、4、2。A:将所有奇数相加(17、9、13)得到39。答案为False。这组数中的奇数加起来是偶数:15、32、5、13、82、7、1。A:
输出:
将所有奇数相加(15、5、13、7、1)得到41。答案为False。
哇!我们可以看到在提供推理步骤时得到了完美的结果。实际上,我们可以通过提供更少的示例来解决此任务,即仅一个示例似乎就足够了:
提示:
这组数中的奇数加起来是偶数:4、8、9、15、12、2、1。A:将所有奇数相加(9、15、1)得到25。答案为False。这组数中的奇数加起来是偶数:15、32、5、13、82、7、1。A:
输出:
将所有奇数相加(15、5、13、7、1)得到41。答案为False。
请记住,作者声称这是足够大的语言模型才会出现的新兴能力。
零样本 COT 提示

图片来源:Kojima等人(2022)
最近提出的一个新想法是 零样本CoT( Kojima 等人,2022年),它基本上涉及将“让我们逐步思考”添加到原始提示中。让我们尝试一个简单的问题,看看模型的表现如何:
提示:
我去市场买了10个苹果。我给了邻居2个苹果和修理工2个苹果。然后我去买了5个苹果并吃了1个。我还剩下多少苹果?
输出:
11个苹果
答案是不正确的!现在让我们尝试使用特殊提示。
提示:
我去市场买了10个苹果。我给了邻居2个苹果和修理工2个苹果。然后我去买了5个苹果并吃了1个。我还剩下多少苹果?让我们逐步思考。
输出:
首先,您从10个苹果开始。您给了邻居和修理工各2个苹果,所以您还剩下6个苹果。然后您买了5个苹果,所以现在您有11个苹果。最后,您吃了1个苹果,所以您还剩下10个苹果。
令人印象深刻的是,这个简单的提示在这个任务中非常有效。这在您没有太多示例可用于提示时特别有用。
自动思维链(Auto-CoT)
当使用思维链提示时,这个过程需要手工制作有效且多样化的例子。这种手动工作可能会导致次优解决方案。Zhang et al. (2022) 提出了一种消除人工的方法,即利用 LLMs “让我们一步一步地思考” 提示来生成一个接一个的推理链。这种自动过程仍然可能在生成的链中出现错误。为了减轻错误的影响,演示的多样性很重要。这项工作提出了Auto-CoT,它对具有多样性的问题进行采样,并生成推理链来构建演示。
Auto-CoT 主要由两个阶段组成:
- 阶段1:问题聚类:将给定问题划分为几个聚类
- 阶段2:演示抽样:从每组数组中选择一个具有代表性的问题,并使用带有简单启发式的 Zero-Shot-CoT 生成其推理链
简单的启发式方法可以是问题的长度(例如,60 个 tokens)和理由的步骤数(例如,5 个推理步骤)。这鼓励模型使用简单而准确的演示。
该过程如下图所示:
图片来源:Zhang等人(2022)
Auto-CoT 的代码可在这里找到:Github。
自我一致性
也许在提示工程中更高级的技术之一是自我一致性。由 Wang等人(2022) 提出,自我一致性旨在“替换链式思维提示中使用的天真贪婪解码方法”。其想法是通过少样本 CoT 采样多个不同的推理路径,并使用生成结果选择最一致的答案。这有助于提高 CoT 提示在涉及算术和常识推理的任务中的性能。
让我们尝试以下算术推理示例:
提示:
当我6岁时,我的妹妹是我的一半年龄。现在我70岁了,我的妹妹多大?
输出:
35
输出是错误的!我们如何通过自我一致性来改进这个问题?让我们试试。我们将使用 Wang 等人 2022 年的少量样本范例(表 17 ):
提示:
Q:林中有15棵树。林业工人今天将在林中种树。完成后,将有21棵树。林业工人今天种了多少棵树?A:我们从15棵树开始。后来我们有21棵树。差异必须是他们种树的数量。因此,他们必须种了21-15 = 6棵树。答案是6。Q:停车场有3辆汽车,又来了2辆汽车,停车场有多少辆汽车?A:停车场已经有3辆汽车。又来了2辆。现在有3 + 2 = 5辆汽车。答案是5。Q:Leah有32块巧克力,她的姐姐有42块。如果他们吃了35块,他们总共还剩多少块?A:Leah有32块巧克力,Leah的姐姐有42块。这意味着最初有32 + 42 = 74块巧克力。已经吃了35块。因此,他们总共还剩74-35 = 39块巧克力。答案是39。Q:Jason有20个棒棒糖。他给Denny一些棒棒糖。现在Jason只有12个棒棒糖。Jason给Denny多少棒棒糖?A:Jason有20个棒棒糖。因为他现在只有12个,所以他必须把剩下的给Denny。他给Denny的棒棒糖数量必须是20-12 = 8个棒棒糖。答案是8。Q:Shawn有五个玩具。圣诞节,他从他的父母那里得到了两个玩具。他现在有多少个玩具?A:他有5个玩具。他从妈妈那里得到了2个,所以在那之后他有5 + 2 = 7个玩具。然后他从爸爸那里得到了2个,所以总共他有7 + 2 = 9个玩具。答案是9。Q:服务器房间里有9台计算机。从周一到周四,每天都会安装5台计算机。现在服务器房间里有多少台计算机?A:从周一到周四有4天。每天都添加了5台计算机。这意味着总共添加了4 * 5 =20台计算机。一开始有9台计算机,所以现在有9 + 20 = 29台计算机。答案是29。Q:Michael有58个高尔夫球。星期二,他丢失了23个高尔夫球。星期三,他又丢失了2个。星期三结束时他还剩多少个高尔夫球?A:Michael最初有58个球。星期二他丢失了23个,所以在那之后他有58-23 = 35个球。星期三他又丢失了2个,所以现在他有35-2 = 33个球。答案是33。Q:Olivia有23美元。她用每个3美元的价格买了五个百吉饼。她还剩多少钱?A:她用每个3美元的价格买了5个百吉饼。这意味着她花了15美元。她还剩8美元。Q:当我6岁时,我的妹妹是我的一半年龄。现在我70岁了,我的妹妹多大?A:
输出 1:
当我6岁时,我的妹妹是我的一半年龄,也就是3岁。现在我70岁了,所以她是70-3 = 67岁。答案是67。
输出 2:
当叙述者6岁时,他的妹妹是他年龄的一半,也就是3岁。现在叙述者70岁了,他的妹妹应该是70-3 = 67岁。答案是67。
输出 3:
当我6岁时,我的妹妹是我的一半年龄,也就是3岁。现在我70岁了,所以她是70/2 = 35岁。答案是35。
计算最终答案涉及几个步骤(详见论文),但为了简单起见,我们可以看到已经出现了大多数答案,因此这基本上将成为最终答案。
说在最后
提示技术 (Prompt Engineering Guide)是一门内涵十分丰富的技术,这两篇文章旨在给大家提供一个学习的风向标,让大家认识这项技术的存在,如果你因此找到了感兴趣的东西,我们将十分的高兴!如果想要深入了解,可以通过链接继续探索,后期如果大家有强烈的需求或者评论数够高,我们还会继续跟新相关内容,敬请期待!
原创:Kengwang 编辑:GoForth