?? 從 “AI 瞎編” 到 “會思考”:思維鏈如何讓大模型更聰明?

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在人工智能的發(fā)展歷程中,曾經(jīng)的AI常常因缺乏邏輯而“瞎編亂造”,給出令人啼笑皆非的答案。然而,如今的AI已經(jīng)學(xué)會了“邊想邊說”,能夠像人類一樣逐步推理并得出結(jié)論。這一切的轉(zhuǎn)變,都得益于“思維鏈”(Chain of Thought,簡稱CoT)技術(shù)的出現(xiàn)。本文將帶你深入了解思維鏈如何讓大模型變得更聰明,從技術(shù)原理到實(shí)際應(yīng)用,探索AI從“語言模仿器”向“類人智能”的關(guān)鍵進(jìn)化路徑。

還記得幾年前,人工智能還在 “答非所問” 的階段。

你問它:“一個人一天吃三頓飯,兩個人吃幾頓?”

它可能認(rèn)真地答你:“六頓!”

你一臉問號:邏輯在哪?

但到了今天,它會像個小學(xué)數(shù)學(xué)老師一樣,認(rèn)真地告訴你:

“一個人吃三頓,兩個人各吃三頓,所以一共是 2 × 3 = 6 頓飯?!?/p>

這不是 AI 變聰明了,而是它學(xué)會了 “邊想邊說”,這,就是今天要講的主角 ——?? 思維鏈(Chain of Thought,簡稱 CoT)

?? 一、什么是 “思維鏈”?一句話解釋:把腦子打開說話!

思維鏈(CoT)是一種讓大模型變得更像人的方法:

  • ? 不再 “啪” 地就給你一個答案
  • ? 而是像人一樣,一步步推理,逐步得出結(jié)論

????? 舉個例子:

問題:如果火車以每小時 60 公里的速度行駛,從 A 城到 C 城 90 公里,要多久?

傳統(tǒng) AI 答:90 公里 or 3 小時 ?

思維鏈 AI 答:

距離 90 公里,速度 60 公里 / 小時

時間 = 距離 ÷ 速度 = 90 ÷ 60 = 1.5 小時 ?

這就像你在考試時的 “解題步驟”,模型不光給你答案,還把思考過程寫清楚。

?? 二、思維鏈的誕生:讓 AI 不再 “裝懂”

2022 年,Google 研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇經(jīng)典論文(Wei et al.):

  • ? 只需加一句提示詞:“Let’s think step by step.”
  • ?? 模型的數(shù)學(xué)題正確率立刻從 17.9% 提升到 57.1%!

這一下,整個 AI 圈都沸騰了!

人們突然發(fā)現(xiàn):原來 AI 不是不會,是你沒教它怎么想!

這一突破性成果在 GSM8K 數(shù)學(xué)問題數(shù)據(jù)集上得到驗(yàn)證,證明思維鏈提示能顯著提升模型的推理能力。

?? 三、2025 年:思維鏈已經(jīng) “內(nèi)化” 進(jìn)大模型了

從 GPT-3.5 到 GPT-4 Turbo,從 Claude 3.7 Sonnet 到文心一言 4.0,從通義千問 2.1 到 DeepSeek R1……

2025 年,所有主流大模型都已內(nèi)化思維鏈機(jī)制:

有了思維鏈,大模型就不再只是 “語言模仿器”,而是具備了 “類人類推理能力”。

?? 四、思維鏈的三大打開方式

不同任務(wù),適用不同的 “思維鏈流派”??

明示型思維鏈(Chain-of-Thought Prompting)

  • 提示詞示例:“請一步步推理后作答”
  • ? 簡單好用
  • ? 有時不穩(wěn)定,依賴提示技巧

樹狀思維鏈(Tree-of-Thought, ToT)

  • 模型像人一樣 “發(fā)散思維”,嘗試多個解法,再投票決定答案
  • ?? 類似 “玩策略游戲” 時的決策過程,已在復(fù)雜邏輯推理任務(wù)中應(yīng)用

反思型思維鏈(Reflection)

  • Claude 3.7 Sonnet 引入:模型自己檢查哪里錯了,再改
  • 模擬人類的 “刷題 – 錯題 – 復(fù)盤” 過程,支持自我修正

?? 五、為什么大模型離不開思維鏈?

因?yàn)樗鼈儽緛砭筒?“擅長思考”,更像 “復(fù)讀機(jī)”。

有了思維鏈,AI 的幾個致命短板被補(bǔ)上了:

?? 六、思維鏈還可以怎么玩?高級技巧來啦!

? 一致性思維鏈(Self-Consistency CoT)

  • 讓模型生成多個答案路徑
  • 然后 “多數(shù)投票” 決定最終答案
  • ?? 提升可靠性,防止某一思路偏差影響全局,在數(shù)學(xué)問題中準(zhǔn)確率提升顯著

? 自動化思維鏈(Auto-CoT)

  • 機(jī)器自動歸類問題 → 自動生成示例 → 自動訓(xùn)練模型
  • 讓模型 “自己教自己”,減少人工標(biāo)注依賴

? 外部驗(yàn)證思維鏈(CRITIC)

  • 模型答題后,引入計算器 / 搜索 / 工具來驗(yàn)證每一步
  • 這就像 AI 有了自己的 “查資料”+“驗(yàn)算” 能力,如 Cursor 在代碼生成中調(diào)用外部工具驗(yàn)證邏輯

?? 七、未來趨勢:CoT+X 是大模型的必經(jīng)之路

未來幾年,思維鏈將在以下方面大展拳腳:

?? 八、真實(shí)案例:CoT 已經(jīng)在這些地方火起來了!

?? 教育輔導(dǎo)場景

AI 像老師一樣寫解題步驟,而不是只給答案

上海 AI Lab 的 InternThinker 在奧賽級數(shù)學(xué)題中,不僅給出答案,還通過自然語言講解每一步推理過程,幫助學(xué)生理解邏輯鏈條。

?? 醫(yī)療與法律領(lǐng)域

模型輸出方案 → 提供清晰推理鏈 → 專家再判斷采納與否

在法律領(lǐng)域,Claude 3.7 Sonnet 能生成法律條文推理路徑,輔助律師分析案件邏輯;在醫(yī)療領(lǐng)域,多模態(tài) CoT 模型可結(jié)合醫(yī)學(xué)影像和文本數(shù)據(jù),為診斷提供可追溯的推理依據(jù)。

?? 編程與工具生成

不僅能寫代碼,還能解釋為什么這么寫 + 每一步含義

Cursor 等新一代編程工具結(jié)合思維鏈,可實(shí)時分析代碼上下文,生成帶解釋的代碼建議,并調(diào)用外部工具驗(yàn)證邏輯,顯著提升開發(fā)效率。

?? 九、總結(jié):思維鏈,是 AI 變聰明的第一步

一句話總結(jié):

思維鏈不是讓 AI 會 “答”,而是讓它學(xué)會 “想”。

這不僅是 AI 的一小步,更是通向 “類人智能” 的關(guān)鍵路徑:

  • ?? 讓 AI 能一步步推理
  • ?? 能解釋每一個決策
  • ?? 能修正自己的錯誤
  • ?? 更容易被人類信任與共處

在 AI 逐步從工具進(jìn)化為 “思維助手” 的今天,思維鏈已經(jīng)不再是 “高級技巧”,而是大模型的核心能力。隨著多模態(tài)融合、實(shí)時驗(yàn)證等技術(shù)的發(fā)展,思維鏈將進(jìn)一步推動 AI 向通用智能邁進(jìn)。

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  1. 我想問一下COT展示的推理過程,只是說拆解了每一步的思考邏輯,但是本質(zhì)還是一種語言回復(fù)的學(xué)習(xí)過程,這個應(yīng)該也有出錯的可能的吧?只是說看到他們每一步是怎么思考的,容易找出哪一步出錯了,是不?

    來自CLOUDFLARE.COM 回復(fù)
    1. 展示推理過程就是把隱式變顯現(xiàn),這樣讓大模型這種大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練涌現(xiàn)出來的“黑盒”智能有調(diào)優(yōu)的更大空間。不是單純的說容易找出哪一步錯,因?yàn)閷﹀e本身也是因人而異的,更關(guān)鍵的是COT提供了一種提升智能化,降低幻覺的有效方法。COT有點(diǎn)像現(xiàn)實(shí)世界的物理規(guī)律與現(xiàn)實(shí)方法鏈路,只要這種思維鏈足夠多,就可以離真正智能越近。從用戶角度也是可以說讓你判斷答案是否更符合要求的,但更大價值就是這種COT內(nèi)化入大模型中帶來的模型能力的大幅進(jìn)化。

      來自陜西 回復(fù)