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上下文工程动漫知识图:长上下文中间信息容易被忽略,通过相关性筛选、压缩、分段抽取和首尾强化重组上下文

记忆点:上下文工程不是塞得多,而是把对的信息放在对的位置。

💡 答案要点

Context Engineering = 系统化设计LLM上下文的信息组织方式,超越单纯的Prompt Engineering

上下文的组成结构

┌──────────────────────────────────────────────────┐
│              LLM 上下文窗口                        │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│ 1. System Prompt  - 角色定义、规则约束             │
│ 2. Long-term Memory - 长期记忆(向量检索召回)     │
│ 3. Working Memory  - 任务相关中间状态              │
│ 4. Retrieved Docs  - RAG检索结果                  │
│ 5. Conversation History - 对话历史                │
│ 6. Current User Input - 当前问题                  │
└──────────────────────────────────────────────────┘

上下文工程核心策略

策略1:压缩(Compression)

python
class ContextCompressor:
    """压缩历史对话,节省Token"""

    def compress_history(self, messages: list, max_tokens=2000):
        total_tokens = count_tokens(messages)

        if total_tokens <= max_tokens:
            return messages  # 不需要压缩

        # 保留最近3轮原文
        recent = messages[-6:]  # 最近3轮 user+assistant
        old = messages[:-6]

        # 用LLM摘要旧对话
        summary_prompt = f"""
        请将以下对话历史压缩为简洁摘要(100字以内),保留关键信息:
        {format_messages(old)}
        摘要:
        """
        summary = llm.generate(summary_prompt)

        # 摘要替换旧对话
        compressed = [
            {"role": "system", "content": f"[历史摘要] {summary}"}
        ] + recent

        return compressed

# 效果:10轮对话从5000 tokens → 1500 tokens,节省70%

策略2:选择性注入(Selective Injection)

展开 Python 代码示例(37 行)
python
def build_context(user_query: str, conversation_history: list):
    """按相关性动态注入,不是全部塞入"""

    context_parts = []

    # 1. System Prompt(必须)
    context_parts.append({
        "role": "system",
        "content": SYSTEM_PROMPT
    })

    # 2. 相关长期记忆(语义检索)
    memories = memory_db.search(user_query, k=3)
    if memories:
        context_parts.append({
            "role": "system",
            "content": "用户背景:" + "\n".join(memories)
        })

    # 3. RAG检索结果(只注入相关文档)
    docs = vectordb.search(user_query, k=5)
    if docs:
        context_parts.append({
            "role": "system",
            "content": "参考资料:\n" + "\n---\n".join(docs)
        })

    # 4. 最近对话历史(固定窗口)
    context_parts.extend(conversation_history[-8:])  # 最近4轮

    # 5. 当前用户输入
    context_parts.append({
        "role": "user",
        "content": user_query
    })

    return context_parts

"Lost in the Middle"问题

现象: LLM对长文档开头和结尾信息记忆最好,中间部分容易遗漏

python
# 实验验证
docs = [doc1, doc2, doc3, doc4, doc5]  # 答案在doc3(中间)

# 原始顺序 → LLM回答错误率40%
context = "\n".join(docs)

# 优化后 → 回答错误率<5%

解决方案1:重要内容放首尾(最简单)

python
def reorder_for_attention(docs: list, query: str):
    """
    Lost in Middle解决方案:
    最相关 → 最前 或 最后
    次相关 → 中间("牺牲区")
    """
    # 按相关性打分
    scored = [(doc, reranker.score(query, doc)) for doc in docs]
    scored.sort(key=lambda x: x[1], reverse=True)

    # 重排:最高分放首位,第二高放末位,其余放中间
    top_docs = [d for d, _ in scored]

    if len(top_docs) <= 2:
        return top_docs

    reordered = (
        [top_docs[0]]           # 最相关→首位
        + top_docs[2:]          # 次相关→中间
        + [top_docs[1]]         # 第二→末位
    )
    return reordered

# 使用
docs = vectordb.search(query, k=10)
ordered_docs = reorder_for_attention(docs, query)
context = "\n---\n".join(ordered_docs)

解决方案2:分段抽取(Chunked Extraction)

展开 Python 代码示例(36 行)
python
def chunked_extraction(long_doc: str, query: str, chunk_size=2000):
    """
    超长文档分段处理,每段独立抽取关键信息
    再汇总生成最终答案
    """
    # 1. 分段
    chunks = split_text(long_doc, chunk_size, overlap=200)

    # 2. 每段独立抽取
    chunk_summaries = []
    for i, chunk in enumerate(chunks):
        prompt = f"""
        问题:{query}

        文档片段(第{i+1}/{len(chunks)}段):
        {chunk}

        从这段文字中提取与问题相关的关键信息(如无相关信息请回答"无"):
        """
        summary = llm.generate(prompt, temperature=0)
        if summary.strip() != "无":
            chunk_summaries.append(summary)

    # 3. 汇总
    if not chunk_summaries:
        return "未找到相关信息"

    final_prompt = f"""
    问题:{query}

    以下是从文档各段落提取的相关信息:
    {chr(10).join(f"- {s}" for s in chunk_summaries)}

    请综合以上信息,给出最终回答:
    """
    return llm.generate(final_prompt)

解决方案3:查询重复(Query Repetition)

python
def build_prompt_with_query_repeat(query: str, docs: list):
    """在首尾重复问题,强化模型注意力"""
    context = "\n---\n".join(docs)

    prompt = f"""
    问题:{query}   ← 开头重复问题

    参考文档:
    {context}

    请基于以上文档回答:{query}   ← 结尾再次重复
    """
    return prompt

# 效果:准确率提升8-12%

效果对比(在100文档/128K Token场景):

方法准确率额外开销
原始顺序58%0
重要内容首尾74%低(仅排序)
查询重复70%极低
分段抽取89%高(多次LLM调用)
综合方案91%

面试话术:

示例表达(仅在能用本人经历或可复现实验佐证时使用): "Context Engineering是2025年的高频考点,核心是把什么信息放在上下文的什么位置。Lost in Middle问题我用三招解决:1)Reranker排序后最高分放首位第二高放末位,避免关键信息被埋中间;2)超长文档分段抽取再汇总,准确率从58%→89%;3)Query在首尾重复,提升模型注意力。实测128K长上下文场景准确率提升33%。"

📚 参考:Lost in the Middle: How Language Models Use Long Contexts · Anthropic:Context Windows