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DAY 6
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自我挑戰組

從 Google AI Studio 玩轉提示工程的 30 天實戰修煉系列 第 6

Day 06:思維鏈(Chain-of-Thought):讓 AI 學會「一步一步想」解決複雜邏輯

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今天的核心任務是掌握提示工程領域最著名的里程碑技術——思維鏈(Chain-of-Thought, CoT)。我們將透過一個多步驟邏輯運算題目,在 Google AI Studio 實測「直接搶答」與「逐步推導」的巨大差異。
核心概念:為什麼 AI 需要「思維鏈」?
大型語言模型本質上是基於機率預測「下一個 Token」。當面對複雜的多步驟邏輯題時:

  • 直接回答(No CoT):模型被要求在沒有計算紙的情況下「瞬間心算」給出最終答案。因為中間沒有產生推導 Token 的過程,模型極容易在某個轉折點判斷失誤,導致全盤皆錯。
  • 思維鏈(Chain-of-Thought):強制模型將推導過程展開。每一個寫出來的中間步驟(Scratchpad),都會成為後續計算的上下文(Context),大幅降低跳步與計算偏差。
    Google AI Studio 實測對照實驗:多步驟庫存與金流題
    設計一個容易讓模型在「剩餘數量」與「進貨基準」上產生混淆的算術題目。
    實驗 A:直接回答(抑制思維鏈,對照組)
  • 測試 Prompt:請解答以下問題,直接輸出最終剩餘的蘋果數量,不要輸出任何推導過程或額外解釋:
    水果攤早上進貨 120 顆蘋果。
  1. 上午賣出了現有總數的 1/3。
  2. 下午進貨了「上午剩餘數量」的 1/2。
  3. 傍晚檢查發現有 8 顆爛掉直接報廢丟棄。
  4. 晚間收攤前,將當時庫存的 1/4 以折扣價賣出。
    請問打烊時水果攤還剩下幾顆蘋果?
  • 預期表現:模型被限制「直接給答案」時,缺少思考緩衝空間,往往容易將第 2 步的基準誤認為最初的 120 顆,或在第 4 步扣除時出錯,給出錯誤數字。
  • 實際結果:
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260920/20178834lFoT9nk8b0.jpg

實驗 B:Zero-shot CoT(零樣本思維鏈,實驗組)

  • 測試 Prompt(只加上關鍵推導指令):請解答以下問題。請一步一步思考(Let's think step by step),詳細列出每一步驟的剩餘數量變化,最後再給出打烊時的最終剩餘數量:

水果攤早上進貨 120 顆蘋果。

  1. 上午賣出了現有總數的 1/3。
  2. 下午進貨了「上午剩餘數量」的 1/2。
  3. 傍晚檢查發現有 8 顆爛掉直接報廢丟棄。
  4. 晚間收攤前,將當時庫存的 1/4 以折扣價賣出。
    請問打烊時水果攤還剩下幾顆蘋果?

-實際結果:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20260920/20178834k5vK38Hx3z.jpg

  • 模型表現:模型會條理分明地列出每一步的算式與暫存結果,最終精準鎖定 84 顆。

今日小結
在 Prompt 工程中,「Token 即思考空間」。當任務涉及數學計算、邏輯推理、排程規劃或程式演算法推導時,千萬不要吝嗇讓模型輸出文字。只要加上一句「請一步一步思考」,就是給了模型一張推導草稿紙,精準度往往能迎來質的飛躍。


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