定义
Tree of Thoughts(ToT,思维树)是 Chain of Thought 的扩展,由 Princeton 和 Google DeepMind 联合提出。与 CoT 的单一推理链不同,ToT 同时探索多条推理路径,在决策点进行分支评估,通过搜索和回溯找到最优解。
工作原理
ToT 将问题解决建模为树搜索:
- 分解:将问题拆分为多个中间步骤(节点)
- 分支:在每个步骤生成多个可能的推理方向
- 评估:对每个分支进行评估(确定有希望/无希望)
- 搜索:采用 BFS 或 DFS 策略探索最有希望的分支
- 回溯:当当前路径无望时回溯到前一个决策点
搜索策略
- 广度优先搜索(BFS):适合步骤数固定的问题,探索所有分支的前 k 个最优节点
- 深度优先搜索(DFS):适合路径可变的探索,优先深入最有希望的分支
适用场景
- 需要战略规划的复杂问题(如棋盘游戏)
- 创意写作中的情节规划
- 数学证明的多种路径探索
- 需要权衡多个决策点的分析
局限性
- Token 成本显著高于 CoT
- 需要精心设计评估标准
- 对于简单任务过度复杂
关联连接
- Prompt_Engineering — 提示工程总览
- Chain_of_Thought — 思维链(ToT 的基础)
- ReAct — 推理与行动
- 摘要-google-prompt-engineering-whitepaper — Google 白皮书来源