在大型语言模型(LLM)飞速迭代的浪潮中,人类与AI的交互早已突破“一问一答”的简单模式,迈向了多轮对话协作、自主完成复杂任务的AI智能体(Agent)新阶段。当我们为AI展现出的“聪明才智”惊叹时,一个支撑其能力的关键技术——上下文工程(Context Engineering),正逐渐从幕后走向台前,成为决定AI交互体验与任务完成质量的核心。

与人类依赖过往经验和当下信息做判断类似,大模型的每一次响应都并非“凭空创造”,而是基于用户提供的提示(Prompt)与上下文信息进行逻辑推理的结果。这就像厨师做菜,既需要明确的“菜谱指令”(提示),也需要新鲜的食材、厨具状态等“环境信息”(上下文);若缺少关键食材或不清楚厨具用法,即便菜谱再详尽,也难做出满意的菜品。同理,上下文的完整性与合理性,直接决定了大模型能否发挥出应有的能力上限。

正如OpenAI前首席科学家Andrej Karpathy的观点:“绝大多数AI智能体的失效,问题不在于模型本身的能力,而在于上下文工程的设计缺陷。” 本文将带您全面拆解上下文工程的核心逻辑,揭示AI“持久记忆”背后的技术原理。

一、重新理解“上下文”:不止于“聊天记录”

在大模型应用初期,人们更关注“提示工程(Prompt Engineering)”——通过优化提问方式,让AI更精准地理解单次需求。但随着应用场景复杂化,仅靠“问得好”已无法满足需求:比如电商AI客服,要解决用户的退货问题,不仅需要当前的“退货请求”,还需掌握用户身份(是否为会员)、订单信息(购买时间、商品状态)、历史交互(是否此前咨询过同类问题)等信息。这些与任务相关的所有信息的集合,就是“上下文”;而围绕这些信息的设计、管理、调度技术,便是“上下文工程”。

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简单来说,提示工程解决的是“如何把问题说清楚”,而上下文工程解决的是“如何让AI掌握解决问题所需的全部信息”。

二、上下文工程与提示工程:从属而非并列

由于都聚焦于“优化AI输入”,上下文工程与提示工程常被混淆,但二者在定位、目标和范围上存在本质差异。可以说,提示工程是上下文工程的重要子集,前者服务于单次交互的指令优化,后者则着眼于AI系统级的“认知能力”构建。

1. 提示工程:聚焦单次输入的“精准指令”

提示工程的核心目标是通过优化单次输入的措辞、结构和格式,让AI在特定任务中输出更优结果。它处理的是“孤立的文本输入”,即便在多轮对话中,也仅关注“如何在本轮输入中衔接上文”,本质仍是对单轮文本的调整。

案例

  • 基础提示:“写一篇成都旅游攻略”(输出内容宽泛,缺乏针对性);
  • 优化提示:“为20-25岁女性设计成都3天2夜旅游攻略,人均预算3000元,重点推荐小众咖啡馆、文创街区和适合打卡拍照的网红景点,避开传统热门景区的拥挤时段”(输出内容更贴合用户需求,细节更丰富)。

2. 上下文工程:构建动态的“信息网络”

上下文工程追求让AI具备“持续理解能力”,不仅能解读当前请求,还能整合历史交互、用户特征、场景规则等多维度信息,形成动态更新的“信息网络”。它处理的不是孤立文本,而是“与任务相关的所有信息集合”,涵盖三个核心层级:

  • 即时信息:用户当前的输入内容(如“我想退这个连衣裙”);
  • 历史信息:用户过往的交互记录(如“3天前下单,商品未拆封,此前未咨询过退货”);
  • 外部信息:场景相关的系统数据(如“该商品支持7天无理由退货”“用户为钻石会员,享有免运费退货权益”)。

案例
当用户提出“退货”请求时,AI客服系统通过上下文工程自动触发“查询订单状态→匹配退货政策→关联用户会员等级→计算退货运费→生成解决方案”的完整链路,直接告知用户“可申请免运费退货,退货地址将发送至您的手机号”,无需用户重复提供订单号、会员信息等内容——这正是上下文工程的核心价值:让AI从“单次应答工具”升级为“持续服务助手”。

三、上下文的三大支柱:指令、知识与操作

若将LLM或AI智能体比作“新型操作系统”,那么LLM本身如同“CPU”,上下文窗口(Context Window)则是“内存(RAM)”,而上下文工程就是这个系统的“内存管理器”——它的职责不是简单地“填满内存”,而是通过智能调度,让“内存”中始终加载最关键、最有效的信息,确保系统流畅运行。

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从功能维度划分,上下文可拆解为三大核心支柱:指令上下文、知识上下文与操作上下文,三者共同构成AI完成任务的“信息基础”。
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1. 指令上下文:告诉AI“做什么”和“怎么做”

指令上下文为AI的行为设定框架、目标和规则,核心是明确“任务边界”和“执行标准”,提示工程主要针对这类上下文进行优化。其核心组成包括:

  • 系统提示(System Prompt):定义AI的角色与行为准则(如“你是专业的电商客服,需耐心解答用户问题,避免使用专业术语,语气友好”);
  • 少样本示例(Few-shot Examples):通过少量高质量的“输入-输出”案例,帮助AI理解任务模式(如给AI展示2个“用户投诉处理”的对话范例,让其掌握沟通逻辑);
  • 结构化输出模板:强制AI以固定格式输出结果(如要求AI用JSON格式返回“订单号、商品名称、退货进度”等信息,便于后续系统对接)。

2. 知识上下文:告诉AI“用什么知识”

知识上下文为AI提供解决问题所需的事实、数据和专业知识,核心是弥补LLM“固有知识库”的不足(如时效性、专业性、专有性缺陷),减少“幻觉输出”。其核心实现方式包括:

  • 检索增强生成(RAG):从外部知识库(如企业文档、行业手册、产品说明书)中检索与当前任务相关的信息片段,嵌入上下文窗口。例如,金融AI顾问可通过RAG调取最新的“个人所得税政策”文档,为用户提供精准的税务筹划建议;
  • 实时API调用:针对动态变化的信息(如天气、股票价格、物流状态),通过调用外部API获取实时数据。例如,出行AI助手在规划行程时,调用天气API获取目的地未来3天的天气数据,自动调整出行建议;
  • 数据库集成:对接结构化数据库(如用户订单库、客户信息库),查询任务相关的结构化数据。例如,教育AI助教可查询学生的“历史作业完成情况”“考试错题记录”,生成个性化的复习计划。

3. 操作上下文:告诉AI“当前状态”和“交互记录”

操作上下文赋予AI与外部世界及用户“持续交互”的能力,核心是让AI记住“已做过什么”“当前处于什么阶段”,避免重复操作或信息丢失。其核心组成包括:

  • 短期记忆(对话历史):存储近期的对话轮次,确保多轮交互的连贯性。例如,用户先问“成都有哪些小众咖啡馆”,接着问“其中哪些适合带笔记本办公”,AI通过短期记忆可直接关联上一轮的“咖啡馆列表”,无需用户重复提问;
  • 长期记忆(内容摘要):由于上下文窗口长度有限(通常为几千至几十万Token),无法永久存储超长对话或历史记录,因此通过定期“摘要压缩”,将海量交互信息浓缩为关键要点。例如,将100轮客户服务对话浓缩为“用户关注产品质保、多次询问安装流程、对价格敏感”等核心结论,便于后续快速调用;
  • 工具输出存储器:记录AI此前调用工具的结果(如计算结果、检索内容、API返回数据),避免重复操作。例如,AI已通过计算器工具算出“美元兑人民币汇率为7.2”,后续用户询问“100美元可兑换多少人民币”时,直接调用历史计算结果即可,无需再次触发工具;
  • 模型上下文协议(MCP):为解决不同AI系统间“上下文格式不统一”的问题,MCP通过标准化的格式定义操作上下文(如对话状态、记忆摘要、工具使用记录),实现跨平台上下文共享。例如,用户从A品牌的AI客服切换到B品牌的AI导购时,通过MCP可直接同步“用户偏好(喜欢简约风格、预算500元以内)”,无需用户重新描述。

四、上下文管理的四大核心策略

受限于上下文窗口的Token容量,AI无法“记住所有信息”,因此需要通过科学的策略管理上下文——核心目标是“在有限空间内,保留最有价值的信息”。目前主流的上下文管理策略可分为四类:写入(Write)、选择(Select)、压缩(Compress)、隔离(Isolate)。

1. 写入策略:将非即时信息“移出内存”

写入策略的核心是“减负”:将AI执行任务时不需要即时调用的信息(如长期计划、历史摘要、中间过程)存储到上下文窗口之外的“外部存储”(如向量数据库、知识图谱),避免占用有限的窗口空间,同时确保后续可随时调用。主要包括两种方式:

  • 草稿本(Scratchpads):用于存储任务的“临时演算过程”,类似人类做题时的草稿纸。例如,AI在制定“产品推广方案”时,将初步的思路框架(目标人群、推广渠道、预算分配)存入草稿本,仅将“方案核心亮点”放入上下文窗口,待需要调整细节时再从草稿本调取完整框架;
  • 记忆库(Memories):用于存储跨会话的“长期信息”,类似人类的长期记忆。例如,将用户的“偏好(喜欢无糖饮料、每周五下单)”“重要信息(会员卡号、常用收货地址)”存入记忆库,每次交互时按需调取,实现“一次告知,永久记住”。

2. 选择策略:让“有用信息”精准进入窗口

选择策略的核心是“精准筛选”:从外部存储(草稿本、记忆库、知识库)中,挑选与当前任务最相关的信息传入上下文窗口,避免无关信息占用空间。主要包括三种方式:

  • 确定性选取:基于预设规则加载固定信息,类似“流程化操作”。例如,代码助手AI每次启动时,自动加载“编程语言语法规则”“常见错误排查手册”等基础文档,无需每次手动触发;
  • 模型驱动选取:当信息总量过大(如上万份企业文档),预设规则无法覆盖时,让AI自主判断“哪些信息有用”。例如,AI在回答“如何优化产品供应链”时,自主从企业知识库中筛选出“近3年供应链成本数据”“供应商评价报告”“物流时效分析”等相关文档;
  • 检索式选取:通过“相似度匹配”筛选信息,是目前最主流的方式。例如,用户询问“如何解决手机续航问题”,AI通过关键词检索,从产品手册中匹配出“电池省电设置”“后台应用管理”“充电注意事项”等相关内容。

3. 压缩策略:用更少Token“保留关键信息”

压缩策略的核心是“精简”:在不丢失核心信息的前提下,通过技术手段减少信息的Token占用量,让上下文窗口容纳更多有效内容。主要包括两种方式:

  • 上下文摘要:通过LLM对已有信息进行“提炼总结”,保留关键要点。例如,将10轮用户咨询“产品售后”的对话,浓缩为“用户关注质保期(2年)、维修网点位置(需就近)、上门服务费用(免费)”等核心信息;
  • 上下文修剪:直接“剔除无关信息”,仅保留必要内容。例如,在多轮对话中,删除较早的、与当前任务无关的闲聊内容(如“今天天气真好”),仅保留与“产品问题”相关的交互记录。

4. 隔离策略:避免不同上下文“相互干扰”

不同类型的上下文(如指令、知识、操作)若混杂在同一窗口中,可能会相互干扰(即“上下文中毒”),导致AI输出错误。隔离策略的核心是“分治”:通过技术手段将不同类型的上下文分开管理,减少干扰。主要包括两种方式:

  • 多智能体分工:将复杂任务拆解为多个子任务,分配给不同的“专业智能体”,每个智能体拥有独立的上下文窗口。例如,“客户服务任务”拆解为“问题识别”“信息检索”“解决方案生成”三个子任务,分别由“识别智能体”“检索智能体”“生成智能体”处理,各自仅加载与自身任务相关的上下文,避免信息混杂;
  • 上下文与环境隔离:将AI的“推理上下文”(如对话逻辑、任务状态)与“运行环境”(如代码执行、工具调用、API接口)分开管理。例如,AI在生成“数据分析报告”时,推理上下文仅保存“分析目标、数据维度、结论框架”,而数据计算、图表生成等操作则在独立的“环境层”完成,两者互不干扰,既保证了推理的连贯性,也避免了操作错误对上下文的污染。

五、总结:上下文工程是AI迈向“智能协作”的基石

从“单次应答”到“持续服务”,从“孤立任务”到“复杂协作”,上下文工程的发展标志着大模型应用已进入“系统级优化”的新阶段。它不仅是提升AI交互体验的技术手段,更是AI智能体实现“自主思考、高效协作”的核心基础——就像操作系统之于计算机,没有优秀的“内存管理”,再强大的“CPU”也无法发挥价值。

未来,随着多智能体协作、人机融合交互等场景的普及,上下文工程将进一步向“智能化、标准化、跨平台化”发展:一方面,通过AI自主优化上下文管理策略(如自动判断“该写入还是压缩”“该选取哪类信息”),减少人工干预;另一方面,通过统一的上下文协议(如MCP),实现不同AI系统、不同场景间的“信息互通”,让AI真正成为“懂用户、懂场景、能持续协作”的智能伙伴。

理解上下文工程,不仅是掌握一项AI技术,更是把握未来人机交互的核心逻辑——毕竟,让AI“记住关键信息”,才能让它更“懂你”。

六、如何学习大模型 AI ?

由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。

但是具体到个人,只能说是:

“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。

这句话,放在计算机、互联网、移动互联网的开局时期,都是一样的道理。

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适用人群

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第一阶段(10天):初阶应用

该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。

  • 大模型 AI 能干什么?
  • 大模型是怎样获得「智能」的?
  • 用好 AI 的核心心法
  • 大模型应用业务架构
  • 大模型应用技术架构
  • 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
  • 提示工程的意义和核心思想
  • Prompt 典型构成
  • 指令调优方法论
  • 思维链和思维树
  • Prompt 攻击和防范
第二阶段(30天):高阶应用

该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。

  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
  • 什么是向量表示(Embeddings)
  • 向量数据库与向量检索
  • 基于向量检索的 RAG
  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署
第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建
第四阶段(20天):商业闭环

对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。

  • 硬件选型
  • 带你了解全球大模型
  • 使用国产大模型服务
  • 搭建 OpenAI 代理
  • 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
  • 在本地计算机运行大模型
  • 大模型的私有化部署
  • 基于 vLLM 部署大模型
  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
  • 部署一套开源 LLM 项目
  • 内容安全
  • 互联网信息服务算法备案

学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。

如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。

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