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深入理解 LLM 思維鏈(Chain-of-Thought)

從 ReAct 到 Tree-of-Thought,系統性拆解大語言模型的推理策略與實際應用技巧。

大語言模型 LLMCoT推理
## 什麼是思維鏈(Chain-of-Thought)? 思維鏈(Chain-of-Thought, CoT)是提示工程中最重要的突破之一。它要求大語言模型在給出最終答案之前,先展示其**推理過程**。 > 「讓模型像人類一樣,一步步思考問題。」— Wei et al., 2022 ## 核心原理 當我們簡單地問模型「7 × 8 = ?」時,模型可能直接輸出 56。但當問題變為「一家餐廳有 23 張桌子,每張桌子可坐 4 人,已有 67 位客人,還能容納多少人?」時,**逐步推理**就變得至關重要。 ### Zero-Shot CoT 最簡單的形式:在問題後加上 `Let's think step by step`。 ``` Q: 一個農場有 15 隻雞和 8 隻鴨,總共有多少隻腳? Let's think step by step. ``` ### Few-Shot CoT 提供幾個帶有推理過程的範例: ``` Q: 小明有 12 顆蘋果,給了小華 3 顆,又買了 5 顆。 A: 小明最初 12 顆 - 給出 3 顆 = 9 顆,再買 5 顆 = 14 顆。答案:14 顆。 Q: [你的問題] A: Let me think through this step by step... ``` ## 進階策略:Tree-of-Thought Tree-of-Thought (ToT) 將 CoT 擴展為樹狀搜索: 1. **生成**多個可能的推理路徑 2. **評估**每條路徑的合理性 3. **選擇**最佳路徑繼續展開 4. **回溯**到失敗的節點嘗試新路徑 ## 實際應用 | 場景 | CoT 策略 | 效果 | |------|---------|------| | 數學推理 | Zero-Shot CoT | 準確率 +15% | | 程式除錯 | Few-Shot CoT | 準確率 +22% | | 邏輯推理 | Tree-of-Thought | 準確率 +35% | ## 總結 思維鏈不僅是一種提示技巧,更是一種讓 AI 系統性思考的範式。掌握 CoT,是成為高效 AI 使用者的必經之路。