上下文工程 Context Engineering 综述:超越提示词的信息负载优化

梳理上下文工程这一正式学科:它超越简单的提示设计,系统优化大语言模型的信息负载。文章分基础组件与系统实现两层展开,并给出从检索增强生成到多智能体架构与工具集成推理的发展脉络。

大型语言模型(LLMs)的性能从根本上取决于推理过程中提供的上下文信息,介绍了上下文工程(Context Engineering)这一正式学科,它超越了简单的提示设计,涵盖了对LLMs信息负载的系统性优化:从底层的上下文处理,可参考过往发布的技术,再到系统级的智能体系统实现。

从2020年到2025年,上下文工程实现的发展轨迹的全面可视化,展示了从基础的检索增强生成(RAG)系统到复杂的多智能体架构和工具集成推理系统的演变。

提出了一个全面的分类法,大型语言模型中的上下文工程被划分为基础组件、系统实现、评估方法和未来方向。每个领域都涵盖了特定的技术和框架,共同推动了针对LLMs的信息负载的系统性优化。

上下文工程可以形式化为一个优化问题,目标是找到一组理想的上下文生成函数,以最大化LLM输出的预期质量。给定任务的分布,目标是:

提示工程与上下文工程范式的比较

上下文工程的基础组件

上下文检索与生成:包括基于提示的生成、外部知识检索和动态上下文组装。例如,提示工程通过设计有效的指令和推理框架来引导模型输出;外部知识检索通过RAG等技术结合模型内部知识和外部信息。

上下文处理:涉及长序列处理、自我优化机制和结构化信息集成。例如,长上下文处理技术如LongNet将Transformer复杂度从二次降至线性,支持百万级标记。

上下文管理:包括内存层次结构、压缩和优化。例如,MemGPT通过虚拟内存管理实现超长对话,LLMLingua实现20倍压缩,保持任务性能。

上下文工程的系统实现

检索增强生成(RAG):通过模块化架构、智能体化和图增强架构实现动态知识注入。例如,知识图谱增强的RAG在问答任务中显著提升了性能。

内存系统:模仿人类认知能力,实现持久信息保留。例如,LongMem的时间衰减机制有效处理长期依赖。

工具集成推理:通过定义函数调用规范,实现推理规划-工具调用-结果整合的闭环,支持数字与物理环境交互。

多智能体系统:设计通信协议、编排机制和协调策略,实现复杂目标。例如,多智能体系统在代码生成等任务上显著提升了性能。

参考资料

1、https://mp.weixin.qq.com/s/hE_ZxAsBBEg-yFBbjSLXAA

2、https://github.com/WakeUp-Jin/Practical-Guide-to-Context-Engineering

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