提示工程101第五课：少样本学习与上下文学习

本文我们将探索少样本学习（Few-Shot Learning）和上下文学习（In-Context Learning）的前沿技术，这些方法使 AI 模型能够通过最少的示例执行复杂任务，革新了我们解决机器学习问题的方式。

传统的机器学习通常需要大量的数据集来进行训练，这既耗时又需要大量资源。少样本学习和上下文学习通过利用 LLM 的强大能力，仅凭少量示例即可执行任务，从而解决了这一限制。这种方法特别适用于标注数据稀缺或获取成本高的场景。

方法详情

1. 基础少样本学习

• 实现一个情感分类任务，使用少样本学习。

• 演示如何构建带有示例的提示，以便模型学习。

• 解释模型如何从这些示例中概括并应用到新输入。

2. 高级少样本技术

• 探讨情感分析和语言检测的多任务学习。

• 讨论如何设计提示，使单一模型能够执行多个相关任务。

• 分享这种方法的好处，如提高效率和更好的泛化能力。

3. 上下文学习

• 演示如何为自定义任务（例如文本转化）使用上下文学习。

• 解释模型如何仅基于提示中提供的示例来适应新任务。

• 讨论这种方法的灵活性和局限性。

4. 最佳实践与评估

• 选择有效示例进行少样本学习的指南。

• 提供优化模型性能的提示工程技术。

• 实现一个评估框架，评估模型的准确性。

• 讨论多样化测试用例和合适的度量标准的重要性。

少样本学习和上下文学习代表了人工智能领域的重大进展。这些技术使得模型能够仅凭最少的示例执行复杂任务，为数据有限的领域中的 AI 应用开辟了新可能。本教程为理解和实施这些强大方法提供了坚实的基础，帮助学习者掌握如何在自己的项目中有效利用 LLM。

随着该领域的不断发展，掌握这些技术将是 AI 从业者保持在自然语言处理和机器学习前沿的关键。

我们将实现一个基础的少样本学习场景，进行情感分类。

情感分类：

• 定义：确定一系列词语背后的情感基调。

• 应用：客户服务、市场调研、社交媒体分析。

少样本学习方法：

• 提供一小部分标注示例（此处为3个示例）。

• 结构化提示，清晰地展示示例和新的输入。

• 利用语言模型的预训练知识。

我们现在将探讨情感分析和语言检测的多任务学习。

多任务学习：

• 定义：训练一个模型同时执行多个相关任务。

• 好处：提高效率、更好的泛化能力、减少过拟合。

实现方法：

• 设计一个包含多个任务示例的提示模板。

• 使用任务特定的指令引导模型的行为。

• 演示同一个模型如何根据输入在不同任务之间切换。

上下文学习允许模型根据提示中提供的示例适应新任务。

关键特点：

• 无需微调：模型通过提示中的示例进行学习。

• 灵活性：可以应用于广泛的任务。

• 提示工程：精心设计提示对于模型性能至关重要。

示例实现：我们将演示如何为自定义任务（将文本转换为猪拉丁）实现上下文学习。

为了最大化少样本学习和上下文学习的效果：

示例选择：

• 多样性：涵盖任务的不同方面。

• 清晰性：使用明确无歧义的示例。

• 相关性：选择与预期输入相似的示例。

• 平衡性：确保各类/类别的示例均衡。

• 边缘案例：包含一些不常见或难度较大的案例示例。

提示工程：

• 明确指令：清晰地指定任务。

• 一致格式：保持示例和输入的统一结构。

• 简洁性：避免包含不必要的信息，以免混淆模型。

评估：

• 创建一个多样化的测试集。

• 将模型预测结果与真实标签进行比较。

• 根据任务使用合适的度量标准（如准确率、F1分数等）。

比如：