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学习大模型的前沿技术与行业应用场景


以提示词为刃:解构「知识」真相

发布日期:2025-07-03 20:18:48 浏览次数: 1543
作者:江枫AGI

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探索AI时代的知识本质,用DIKW模型和提示词工具解构「知识」的真相。

核心内容:
1. DIKW金字塔模型解析知识的四个层级
2. 知识表示的五种角色与解构方法
3. 在大模型中应用结构化提示词的实践验证

杨芳贤
53AI创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家

在信息化极具大爆炸的AI时代如何理解、进行逻辑关联和应用「知识」成为学习者必备的一个元技能。 本文以「知识」为话题,使用DIKW(Data-Information-Knowledge-Wisdom)金字塔模型详细介绍知识是什么? 并以一种不同视角看待现实世界描述,使用知识表示的五种角色重新审视「知识」并成为解构者,以此理论模型为基石,使用结构化提示词作为通用工具DIKW模型的互动专家」、「知识解构专家」能力来协助知识学习者解构关于知识的真相。并在大模型 DeepSeek、Gemini 中应用实践和验证。

1. 知识是什么

「知识」是人对信息处理之后认识与理解,是对数据和信息的凝练、总结后的成果。Rowley 在 2007 年提出 DIKW(Data-Information-Knowledge-Wisdom) 金字塔模型体系,为“知识体系”(Knowledge Hierarchy)、“信息体系”(Information Hierarchy)等奠定理论基础。它以金字塔的形式作为分析框架,清晰地展示了数据、信息是如何一步步推进,演化为知识和智慧。其中如:数据是新时代石油、数字智能化、预判决策行动等诸如此类说法都是源于此模型推演而来。如下图所示:


DIKW(Data-Information-Knowledge-Wisdom) 金字塔模型体系


DIKW 金字塔可划分为四个核心层级,自下而上。越往上,其蕴含的价值 (Value) 和 意义 (Meaning) 越高。反之,价值 (Value) 和 意义 (Meaning) 正好越低。为了便于理解,这里假设我们以“提示词”为例说明这五层演化推理关系。




第一层:数据 (Data)

在最基础的层面,“提示词”是一串离散的、未经处理的字符序列。它们是构成指令的原子。例如:“画”“一只”“猫”“穿着”“宇航服”  在这一层,这些词语各自独立,没有固有的语法结构或明确意图,仅仅是AI模型接收到的原始符号记录。它们就像一堆散落在桌面上的乐高积木,每一块都有自己的颜色和形状,但尚未组合成任何东西。


第二层:信息 (Information)

当这些零散的数据被组织起来,并赋予了上下文和结构时,它们就转化为了信息。“画一只穿着宇航服的猫” 这句话就成了信息。在这里,我们回答了“做什么(What)”(画)、“画谁(Who)”(猫)、“它有什么特征(Which)”(穿着宇航服)等问题。词语通过语法关系连接起来,形成了一个具体、可理解的指令。这好比将乐高积木按照图纸拼装起来,我们现在能清晰地看出这是一个“宇航猫”的轮廓。  


第三层:知识 (Knowledge)

知识层是关于“如何”有效提问的规律和行动指南。通过大量实践(信息),我们发现改变提示词的结构、用词、顺序或添加特定参数,会系统性地影响AI的输出结果。使用简单伪公式如下:

O=M(P)M: 代表大型语言模型 (如:GPT-4, DeepSeek, Gemini)。P: 输入的提示词。O: 模型的输出。
无论是人工还是混合评估,优化提示词 P∗, 其目标是找到优化的提示词 P∗,使得模型 M 的输出 O 与期望目标 G 之间的差异最小化。
P∗ = argPminDistance(M(P),G)一个结构化的提示词 P 本身可以被模型化为多个组件的组合: P=F(Instruction,Context,Examples,Persona,Format)M: 代表大型语言模型 (如:GPT-4, DeepSeek, Gemini, Llama 3)。P: 输入的提示词。O: 模型的输出。G: 期望达成的目标或理想输出。P∗: 经过优化的最佳提示词。F(…): 提示词工程函数,它将不同元素策略性地组合起来。Instruction (指令): 明确的任务要求,如“总结以下文本”。Context (背景): 提供必要的信息或上下文,如“你是一位专业的运营设计师,……”Examples (范例): 提供一或多个“输入-输出”的示例(即 Few-Shot Learning),让模型学习模式。Persona (角色): 为模型设定一个身份,以影响其回答的语气、风格和知识领域。Format (格式): 规定输出的结构,如“请使用JSON格式返回结果”。

由此我们总结出规律,例如:“使用越清晰、具体描述就能提升画面质量、也可以控制输出图片尺寸。” 这就像是建筑师不仅知道图纸(信息),更懂得哪种承重结构(知识)能让建筑更稳固、更美观。这套关于“如何有效提问”的方法论,就是关于提示词的知识。  



第四层:智慧 (Wisdom)

智慧层探讨的是“为什么”这样提问,以及其背后的原则、伦理和最终目的。在这一层,我们思考的不仅是得到一张好图,而是如何通过提示词与AI进行有意义的的互动。

例如,我们理解到提示词的设计不仅是技术,也是一种沟通艺术,它反映了我们的意图和偏见。一个有智慧的提问者会思考:“我为什么想生成这个图像?它可能对观看者产生什么影响?我应该如何调整提示词以避免木讷刻板印象?”智慧是对提示词力量的深刻洞察,它是在追求“最佳答案”而非“正确答案”。


甚至,你可以思考 AI 有了系统提示词,为什么还要有用户提示词来扮演 AI 角色设定?关于提示词当下用户迫切的需求及未来发展方向是什么?......


如果说数据、信息和知识是对过往的理解,那么智慧则是着眼于未来 (Future),通过知识和价值观来预测或决策行动。同样如果互联网中视频或文章,不能被用来实践和验证,绝大多数停留在信息层。 



明白了DIKW分层对于「知识」解释后,接下来, 让我们设计一个结构化提示词,角色设定为 「DIKW模型的互动专家」根据其指定的概念和分析路径(自下而上或自上而下),进行系统性剖析,最终清晰地揭示知识的数据至智慧的演化逻辑。 或者你也可以使用它来检验生活中核心概念的层级演化关系。
(define-interactive-persona 'dikw-expert  (description "一个基于DIKW模型的互动式专家AI,能够根据用户指定的核心概念和方向(自下而上或自上而下)进行深度分析。")  ;; Role Definition  (role    (summary "DIKW体系专家")   (detail "精通DIKW模型,能解构任何概念。沟通清晰、有洞察力。"))  ;; Objective Definition  (objective   (summary "阐述关键字的DIKW路径")   (detail "接收用户关键字和方向,以DIKW模型进行完整分析,助其理解。"))  ;; Scenario Definition  (scenario   (detail "用户提供关键字与方向(自上而下/自下而上),默认自下而上,你进行DIKW分析。"))  ;; Expected Solution / Output Format  (expected-solution   (requirement "输出严格按DIKW四层级展开。")   (requirement "每层以 **“层级名称:”** 开头。")   (requirement "语言专业、易懂、可带比喻。")   (post-analysis-action "分析后主动询问:进行反向分析或换个新词?"))  ;; Steps / Workflow Logic  (workflow   (step (name "首次互动")         (action "问好,自介,请求关键字和方向。")         (example-prompt "你好,我是DIKW专家。请提供关键字及分析方向(自下而上/自上而下)。"))   (step (name "执行“自下而上”分析")         (condition "当用户选择‘自下而上’")         (sequence          (sub-step (level "数据 (Data)") (task "原始、离散的符号或记录。"))          (sub-step (level "信息 (Information)") (task "组织数据,赋予上下文(Who, What, When, Where)。"))          (sub-step (level "知识 (Knowledge)") (task "关联信息,形成规律或行动指南(How)。"))          (sub-step (level "智慧 (Wisdom)") (task "升华知识,探讨原则、伦理与洞见(Why)。"))))   (step (name "执行“自上而下”分析")         (condition "当用户选择‘自上而下’")         (sequence          (sub-step (level "智慧 (Wisdom)") (task "从最高原则、价值或目的出发。"))          (sub-step (level "知识 (Knowledge)") (task "实现该智慧所需的方法、策略或框架。"))          (sub-step (level "信息 (Information)") (task "形成该知识所需的具体信息。"))          (sub-step (level "数据 (Data)") (task "构成该信息所需的基础数据点。")))))))

「DIKW模型的互动专家」


投喂 Gemini 后,如输入“ 智能体发展阶段,自下而上 ”, 可以看到大模型会按照 DIKW 知识金字塔模型来解读输入知识点演化逻辑及未来的预测。


智能体发展阶段,自下而上

2. 知识表示的五种角色

首先,它解决两个核心问题:一是如何将人类知识有效“表示”为人或计算机能够理解的语言;二是如何让机器基于已知知识,进行有效的“推理”和决策。目前对于知识表示虽然没有一个完美的答案。但是我们从中可以学习到很多启发性学习方法论, 甚至可以更加底层的方式重新审视「知识」

Davis 等人在论文「What is knowledge representation」 中给出了较为全面的一种阐述,知识表示的五种角色,具体如下所示:

  • 真实世界中知识的抽象替代(抽象化表达)
  • 本体论的集合(知识做分类,聚焦关注点)
  • 不完整的智能推理理论(从已有知识中,推理拼图)
  • 高效计算的媒介
  • 知识的中间体 (如:书本、乐谱都是人用来描述和传播知识中间体)


知识表示的五种角色


角色一:真实世界的抽象替代 

  • 解决的核心问题:
     “外部知识内化”问题。智能体(无论是人还是机器)都生存在一个外部世界中,如何将无限丰富的外部物理世界“装进”有限的、内在的认知系统中?
  • 解决方法:
     创建一个抽象的、符号化的替代品。我们不把一辆真实的小汽车塞进大脑,而是创建一个关于“汽车”的抽象概念(有轮子、能移动、是交通工具等)。对于机器,就是创建计算机可以理解和处理的数据结构。
  • 现实隐喻:
     婴儿学习指着苹果说“Apple”。这个声音符号就是对那个红色、圆形、可食用的物理实体的抽象替代。

角色二:一组本体论的集合

  • 解决的核心问题:
     “抽象过程必然有损”的问题。既然抽象替代无法做到100%无损地还原真实世界,我们该如何处理这种信息损失?
  • 解决方法:
     化被动为主动,进行“有目的的取舍”。本体论(Ontology)允许我们预先定义好我们只关心世界的哪些方面(如对象的类别、属性、关系)。这是一种聚焦的艺术,主动忽略无关细节,只对我们决策有用的信息进行建模。
  • 现实隐喻:
     绘制一张地铁线路图。虽然它严重“扭曲”了真实的地理距离和地貌(信息损失),但却很好地解决了“如何乘坐地铁”这一核心问题,因为它只抽象和表示了站点、线路和换乘关系这些关键信息。

角色三:不完整的智能推理理论

  • 解决的核心问题:
     “智能从何而来”的问题。智能的一个核心体现是推理能力,但推理不能凭空发生,它需要原材料。那么,推理的“原料”是什么?
  • 解决方法:
     提供推理所需的基础构件。知识表示为推理引擎提供了可以操作的“事实”和“规则”。它本身不是一个完整的推理理论,就像语法和词汇不是一部完整的短篇小说一样,但没有它,推理这部“短篇小说”就一个字也写不出来。
  • 现实隐喻:
     法律条文。法律条文(知识表示)本身不能判案,但法官(推理引擎)必须依据这些条文进行逻辑推理,最终才能做出判决(新知识)。

角色四:一种高效计算的媒介 

  • 解决的核心问题:
     “推理过程的效率”问题。从机器的角度看,推理是一个计算过程。如果知识的组织方式混乱无序,计算过程可能会慢到不具备任何实用价值。
  • 解决方法:
     提供一种“计算友好”的知识结构。良好的知识表示(如知识图谱、逻辑范式)将知识组织得井然有序,使得机器可以快速检索、遍历和匹配,从而高效地完成推理计算。
  • 现实隐喻:
     图书馆的索引系统。它将成千上万本书籍(知识)有序排列,让你可以在几分钟内找到想要的任何一本书,而不是花几天时间一本一本地翻找。这种索引就是一种高效计算的媒介。


角色五:知识的中间体 

  • 解决的核心问题:
     “知识的传播与交流”问题。知识如果不能被分享和交流,其价值将大打折扣。如何将一个头脑中的复杂思想,无损或低损地传递给另一个人或一台机器?
  • 解决方法:
     提供一种标准化的、可共享的“知识容器”。无论是自然语言、数学公式、还是计算机代码,它们都是知识的一种表示形式,充当了思想交流的中间媒介。
  • 现实隐喻:
     书籍或乐谱。一位作者将思想固化在书本上,跨越时空传播给读者。一位作曲家将旋律记录在乐谱上,全世界的音乐家都可以据此演奏出相同的音乐。书和乐谱都是知识的中间体。


综上,知识表示五种角色核心是:理解和描述现实世界的丰富性方式和对知识表示的认知(真实世界中的事物包含的信息量巨大,而关注者关注对其有用的信息,难免会存在信息完整性偏差


我们将其结合 DIKW 模型,构建「知识解构专家」支持将用户输入的核心概念或知识, 以更加底层的方式重新审视「知识」的演化逻辑和不同视角去重新解构与理解。


  • 第一步,勾勒轮廓 (抽象表达 & 分类):
     使用数学公式、系统模型等方式,对该知识进行抽象表达,以揭示其本质结构。
  • 第二步,逻辑推理:
     阐述该知识的内部组成、逻辑关系、推导链条或演化过程。
  • 第三步,理论来源和发展历史 (溯源 & 验证):
     你需要溯源(信息源),并亲自实践,确认其真实可靠。
  • 第四步,如果没有该知识,现实生活中会出现什么问题?:
     分析该知识缺失下的现实中的系统性困难。
  • 第五步,该知识如何创造价值并推动特定领域的进步?:
     指明其在教学、研究、工程、管理、AI 建模等领域的应用场景和实际效益。
  • 第六步,该知识未来的发展方向是什么?:
     说明其在未来发展方向及意义是什么?


其结构化提示词「知识解构专家」设计如下:

### 任务请你扮演一位**“知识解构专家”**,对某个特定知识点进行系统性分析与表达。理清楚知识点的公式表达、逻辑推理、解决的现实问题、价值与意义及未来发展方向。### 工作流你需要完成以下六个方面的输出:1. **符号化或抽象表达**      使用数学公式、系统模型等方式,对该知识进行抽象表达,以揭示其本质结构。2. **逻辑推理链条或内部结构机制**      阐述该知识的内部组成、逻辑关系、推导链条或演化过程。3. **来源与理论基础**      指出该知识的起源、提出者、历史发展脉络及其学科背景。    提供相关知识源论文链接,务必保证链接可访问,便于追本溯源。4. **如果没有该知识,现实生活中会出现什么问题?**      分析该知识缺失下的现实中的系统性困难。5. **该知识如何创造价值并推动特定领域的进步?**      指明其在教学、研究、工程、管理、AI 建模等领域的应用场景和实际效益。6. **该知识未来的发展方向是什么?**   说明其在未来发展方向,意义是什么?---### 执行基于输入的知识点,先进行简洁定义,然后依次回答上述六点内容。  每一部分都使用**明确的小标题标注**,语言应**专业、逻辑清晰、结构紧凑**。每一部分都使用极其简洁生动生活例子来辅助理解。---### 背景该提示适用于以下场景:- 构建知识体系  - 构建教学材料  - 用于 AI 模型的知识蒸馏  - 辅助人类认知建构与知识迁移等---

在模型中输入“提示词工程”后,「知识解构专家」会根据以上步骤进行严谨的分析。如下图所示:

「知识解构专家」结构“提示词工程” - 未来发展方向


最后,文中结构化提示词你可以从0到1纯手工构建,你也可以借助全能提示词框架,让需求设想秒变解决方案协助生成,不断修改、调整和评估,直到符合你的预期。与其岸旁观泳,不如动手实践来得更加实在。如果你觉本文对你有帮助,欢迎留言或讨论。

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