如何建構人工智慧代理

如何建構人工智慧代理

簡而言之:要建立一個在實踐中有效的AI智能體,應將其視為一個受控循環:接收輸入,決定下一步行動,調用一個作用範圍明確的工具,觀察結果,然後重複此過程,直到通過明確的“完成”檢查。當任務是多步驟且由工具驅動時,智能體才能發揮作用;如果只需一個提示即可解決問題,則無需使用智能體。添加嚴格的工具模式、步驟限制、日誌記錄以及驗證器/評論器,以便在工具失效或輸入不明確時,智能體能夠升級處理,而不是陷入循環。

重點總結:

控制器循環:實現輸入→執行→觀察的重複,並具有明確的停止條件和最大步數。

工具設計:保持工具功能精簡、類型明確、權限控制和驗證,以防止「無所不能」的混亂局面。

內存衛生:使用緊湊的短期狀態和長期檢索;避免轉儲完整的轉錄本。

防止濫用:為風險操作新增允許清單、速率限制、冪等性和「預演」功能。

可測試性:維護一套場景(故障、歧義、注入),並在每次變更後重新運行。

如何建構人工智慧代理?資訊圖
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1)用簡單易懂的方式解釋什麼是人工智慧代理🧠

AI代理是一個循環。參見LangChain“代理”文檔。

就是這樣。一個中間有大腦的循環。.

輸入 → 思考 → 行動 → 觀察 → 重複。 ReAct論文(推理 + 行動)

在哪裡:

  • 輸入是指使用者請求或事件(新電子郵件、支援工單、感測器 ping)。

  • Think是一種語言模型,用於推理下一步操作。

  • Act正在呼叫一個工具(搜尋內部文件、執行程式碼、建立工單、撰寫回應)。 OpenAI函數呼叫指南

  • 觀察者正在讀取工具的輸出。

  • 重複是使其感覺「主動」而非「閒聊」的關鍵。 LangChain “Agents” 文檔

有些代理本質上是智能宏。另一些則更像是初級操作員,能夠同時處理多項任務並從錯誤中恢復。兩者都算數。.

另外,你不需要完全自主權。事實上…你可能根本不要🙃


2) 何時應該建構代理程式(以及何時不應該建置代理程式)🚦

在以下情況下建置代理程式:

  • 這項工作是多步驟的,並且會根據過程中發生的情況而改變。

  • 這項工作需要使用各種工具(資料庫、CRM、程式碼執行、檔案產生、瀏覽器、內部API)。請參閱LangChain“工具”文件。

  • 你想要的是可重複的結果和保障措施,而不是一次性的答案。

  • 你可以用電腦可以檢查的方式來定義“完成”,即使是比較寬鬆的定義。.

以下情況不要建構代理:

  • 簡單的提示 + 回應即可解決問題(不要過度設計,否則你會後悔的)。.

  • 你需要完美的決定論(智能體可以有一定的一致性,但不能像機器人一樣)。.

  • 如果你沒有任何工具或數據來進行連結——那麼主要就只能靠感覺了。.

坦白說,一半的「AI代理專案」可能只是幾個帶有分支規則的工作流程。不過,有時候感覺也很重要🤷♂️


3) 優秀的AI代理需要具備哪些條件? ✅

以下是您要求的「優秀版本應具備的要素」部分,不過我會直言不諱:

優秀的AI智能體並非思考能力最強的,而是能做到以下幾點的:

如果你的經紀人無法接受測試,那他基本上就是一台勝算極大的老虎機。派對上玩玩挺有意思,但實際拍攝就嚇人了😬


4) 智能體的核心組成(「解剖結構」🧩)

大多數固體黏合劑都包含以下部分:

A) 控制器循環🔁

這是幕後策劃者:

B) 工具(又稱能力)🧰

工具是使代理人有效運作的關鍵: LangChain「工具」文檔

  • 資料庫查詢

  • 傳送電子郵件

  • 拉取文件

  • 運行程式碼

  • 呼叫內部 API

  • 寫入電子表格或CRM系統

C) 記憶力🗃️

有兩種類型很重要:

  • 短期記憶:當前運行情境、最近步驟、當前計劃

  • 長期記憶:使用者偏好、專案背景、檢索到的知識(通常透過嵌入和向量儲存) RAG論文

D) 規劃與決策政策🧭

即使你不稱之為“計劃”,你也需要一種方法:

E) 護欄與評估🧯

是的,這更多的是一種工程設計,而不是簡單的提示。而這……某種程度上正是關鍵所在。.


5) 對比表:建構代理的常用方法🧾

以下是一個比較真實的「對比表」——當然也有一些小瑕疵,因為真實的球隊總是有點小怪癖的😄

工具/框架 觀眾 價格 為什麼有效 筆記(微弱的混亂)
朗鏈 喜歡樂高式組件的建造者 自由的 + 基礎設施 龐大的工具、記憶體、鍊式生態系統 如果不明確命名,很容易變成義大利麵。
LlamaIndex 充斥著 RAG 的團隊 自由的 + 基礎設施 強大的檢索模式、索引、連接器 如果你的經紀人基本上只負責“搜尋+行動”,那就太好了……這種情況很常見。
OpenAI Assistants 式方法 希望更快完成設定的團隊 基於使用情況 內建工具呼叫模式和運作狀態 在某些方面靈活性稍遜,但對許多應用程式來說都很乾淨。 OpenAI Runs API OpenAI Assistants 函數調用
語意核 希望進行結構化編排的開發人員 相對自由 對技能/功能的簡潔抽象 感覺「企業級整潔」-有時候這可是句讚美 😉
自動生成 多智能體實驗者 相對自由 智能體間的協作模式 可能會滔滔不絕;制定嚴格的終止規則
CrewAI 「特務團隊」粉絲 相對自由 角色、任務和交接很容易表達 任務明確清晰時效果最佳,而不是模糊。
草垛 搜尋 + 管道人員 相對自由 固體管路、回收、組件 少一些“經紀人作秀”,多一些“務實工廠”
自製(訂製迴路) 控制狂(親切的) 你的時間 極簡魔法,極致清晰度 通常來說,這是最好的長期方案…直到你徹底推翻一切為止😅

沒有絕對的贏家。最佳選擇取決於您的代理商的主要任務是檢索工具執行多代理協調還是工作流程自動化


6) 如何一步一步建立人工智慧代理(實際操作指南)🍳🤖

這是大多數人都會跳過的部分,然後他們會納悶為什麼經紀人的行為就像浣熊闖進食品儲藏室一樣。.

第一步:用一句話定義工作內容🎯

例如:

  • “根據政策和工單內容起草客戶回复,然後請求批准。”

  • “調查錯誤報告,重現該錯誤,並提出修復方案。”

  • “將不完善的會議記錄轉化為任務、負責人和截止日期。”

如果你自己都無法簡單定義預算,你的經紀人也做不到。我的意思是,經紀人或許可以,但他們會即興發揮,而即興發揮往往會導致預算超支。.

第二步:決定自主程度(低、中、高)🌶️

  • 低自主性:建議步驟,需人工點擊“批准”

  • Medium :運行工具、撰寫輸出草稿、處理不確定性問題

  • 高優先:執行端對端流程,僅在出現異常時才通知人工處理

先從比你理想值低的水平開始。以後你可以隨時調高。.

第三步:選擇你的模型策略🧠

您通常會選擇:

  • 一個適用於所有情況的強大模型(簡單)

  • 一個強大的模型 + 一個用於低成本步驟(分類、路由)的較小模型

  • 如有需要,可使用專用模型(視覺、程式碼、語音)

同時決定:

  • 最大代幣數

  • 溫度

  • 是否允許內部執行較長的推理過程(可以,但不要向最終使用者公開原始的推理鏈)

第四步:定義具有嚴格模式的工具🔩

工具應具備以下特質:

do_anything(input: string)的工具,不如使用 make:

  • search_kb(query: string) -> results[]

  • create_ticket(title: string, body: string, priority: enum) -> ticket_id

  • send_email(to: string, subject: string, body: string) -> status OpenAI 函數呼叫指南

如果你給經紀人一把電鋸,當它修剪樹籬時連柵欄也一起鋸掉了,你也不要感到驚訝。.

步驟 5:建置控制器循環🔁

最小循環次數:

  1. 從目標和初始背景開始

  2. 詢問模型:“下一步?”

  3. 如果呼叫工具 - 執行工具

  4. 附加觀察

  5. 檢查停止條件

  6. 重複(使用最大步驟) LangChain“Agents”文檔

添加:

步驟 6:小心加入記憶體 🗃️

短期目標:保持簡潔的“狀態摘要”,每一步都進行更新。 LangChain “內存概覽”。
長期目標:儲存持久化的事實(使用者偏好、組織規則、穩定文件)。

經驗法則:

  • 如果變化頻繁——那就保持短期策略。

  • 如果性質穩定-可長期儲存

  • 如果是敏感物品-盡量少放(或乾脆不要放)。

步驟 7:新增驗證和「批評」環節 🧪

一種廉價、實用的圖案:

  • 代理生成結果

  • 驗證器檢查結構和約束

  • NIST AI RMF 1.0可選的批評家模型審查,用於檢查缺失步驟或違反策略的情況

雖然並不完美,但它確實捕捉到了大量荒謬的內容。.

步驟 8:記錄所有你以後會後悔沒記錄的事情📜

紀錄:

未來的你會感謝你,現在的你會忘記。這就是人生😵💫


7)一款不會讓你心碎的工具🧰😵

工具呼叫是「如何建構人工智慧代理」真正邁向軟體工程的階段。.

確保工具可靠(可靠是好事)

可靠的工具包括:

在工具層添加防護措施,而不僅僅是提示。

提示是禮貌性的建議。工具驗證則是一扇緊鎖的大門。 OpenAI結構化輸出

做:

  • 允許清單(哪些工具可以運行)

  • 輸入驗證

  • OpenAI速率

  • 每個使用者/組織的權限檢查

  • 風險行動的“預演模式”

針對部分失效進行設計

工具失效。網路不穩定。身份驗證過期。代理必須:

一個悄無聲息卻行之有效的技巧:返回類似這樣的結構化錯誤:

  • 類型:身份驗證錯誤

  • 類型:未找到

  • 類型:速率限制
    這樣模型就可以智慧地做出反應,而不是驚慌失措。


8)幫助你而不是困擾你的記憶👻🗂️

記憶體功能強大,但也可能變成雜物抽屜。.

短期記憶:保持簡潔

使用:

  • 最後 N 步

  • 運行摘要(每次循環更新)

  • 目前計劃

  • 當前限制因素(預算、時間、政策)

如果把所有內容都放到上下文中來看,你會得到:

  • 成本更高

  • 延遲較低

  • 更加混亂(是的,即使在那時也是如此)

長期記憶:提取比「塞入」更重要

大多數「長期記憶」更像是:

  • 嵌入

  • 向量存儲

  • 檢索增強生成(RAG) RAG論文

該代理不會記憶任何資訊。它會在運行時檢索最相關的片段。 LlamaIndex “RAG 簡介”

實用記憶規則

  • 將「偏好」儲存為明確的事實:「使用者喜歡項目符號摘要,討厭表情符號」(哈哈,不過這裡可不是這樣😄)

  • 將「決策」與時間戳記或版本號一起儲存(否則矛盾會不斷累積)。

  • 除非萬不得已,否則永遠不要保守秘密。

我舉個不太恰當的比喻:記憶就像冰箱。如果你從不清理它,最終你的三明治會嘗起來像洋蔥和後悔。.


9) 規劃圖案(從簡單到複雜)🧭✨

計劃不過是可控的分解過程,別把它說得神祕兮兮的。.

模式 A:清單式計畫表 ✅

  • 模型輸出步驟清單。

  • 逐步執行

  • 更新清單狀態

非常適合新用戶入職培訓。簡單易用,易於測試。.

模式 B:ReAct 循環(原因 + 行動)🧠→🧰

  • 模型決定下一次工具調用

  • 觀察輸出

  • 重複ReAct論文

這就是典型的經紀人感覺。.

模式C:主管-員工👥

當任務可以並行執行,或者您需要不同的「角色」時,例如:

  • 研究員

  • 程式設計師

  • 編輯

  • 品質保證檢查員

模式D:先規劃後執行,並根據情況進行重新規劃🔄

  • 制定計劃

  • 執行

  • 如果工具測試結果改變了實際情況,則需要重新規劃。

這可以防止智能體固執地執行錯誤的計劃。人類也會這樣做,除非他們感到疲倦,在這種情況下,他們也會執行錯誤的計劃。.


10)安全、可靠,以及不被炒魷魚🔐😅

如果你的智能體可以執行操作,那麼你就需要進行安全設計。這不是“錦上添花”,而是必不可少。 NIST AI RMF 1.0

硬性限制

  • 每次運行的最大步數

  • 每分鐘最大工具呼叫次數

  • 每場會話最高消費額(代幣預算)

  • 受限工具需經批准

資料處理

  • 在記錄之前請先編輯敏感資訊。

  • 獨立環境(開發環境與生產環境)

  • 最小權限工具權限

行為約束

  • 強制代理人引用內部證據片段(不是外部鏈接,只是內部參考文獻)

  • 當置信度較低時,需要設定不確定性標誌。

  • 如果輸入內容含糊不清,則需要「提出澄清問題」。

可靠的代理人並非最有自信的代理人,而是那些知道自己在猜測……並且會坦誠相告的代理人。.


11) 測驗與評估(人人避之不及的部分)🧪📏

你無法改進你無法衡量的東西。沒錯,這句話很老套,但卻是令人惱火的真理。.

建構一套場景集

建立 30-100 個測試案例:

得分結果

使用以下指標:

  • 任務成功率

  • 完成時間

  • 工具錯誤恢復率

  • 幻覺發生率(未經證實的說法)

  • 人工審核率(如果採用監督模式)

提示和工具的回歸測試

任何時候你做出改變:

  • 工具方案

  • 系統指令

  • 檢索邏輯

  • 記憶體格式化。
    再次運行該套件。

經紀人都是些嬌貴的傢伙,就像盆栽植物一樣,只不過更貴。.


12)不會超出預算的部署模式💸🔥

先從單一服務開始。

儘早實施成本控制措施

  • 快取檢索結果

  • 使用摘要壓縮對話狀態

  • 使用較小的模型進行路由和提取

  • 將「深度思考模式」限制在最困難的步驟中

常見架構選擇

  • 無狀態控制器 + 外部狀態儲存(資料庫/Redis)

  • 工具呼叫盡可能是冪等的Stripe“冪等請求”

  • 將長時間執行的任務放入佇列(這樣你就不會一直保持 Web 請求處於開啟狀態)

另外:裝個「緊急停止開關」。不到萬不得已,你用不著它😬


13)結語-如何建構人工智慧代理的簡短版本🎁🤖

如果你什麼都記不住,那就記住這一點:

  • 如何建構人工智慧代理主要在於圍繞模型建立一個安全的循環。參見LangChain “代理”文檔。

  • 以明確的目標、較低的自主性和嚴格的工具為起點。 OpenAI結構化輸出

  • 透過檢索而非無止盡的上下文填充來增加記憶。 RAG論文

  • 計劃可以很簡單——清單和重新規劃就能起到很大的作用。.

  • 日誌記錄和測試可以將代理程式的混亂狀態轉化為可以交付的產品。 OpenTelemetry可觀測性入門

  • 防護措施應該體現在程式碼中,而不僅僅是提示訊息中。 OWASP十大 LLM 應用程式安全問題

代理人並非魔法師。它是一個系統,能夠做出足夠多的正確決策,從而發揮價值……並且會在造成損失之前承認失敗。某種程度上來說,這讓人感到一絲安慰😌

沒錯,如果搭建得當,感覺就像僱用了一個從不睡覺、偶爾會驚慌失措、而且酷愛文書工作的迷你數字實習生。所以,基本上就是一個實習生。.


常問問題

簡單來說,什麼是人工智慧代理?

人工智慧代理本質上是一個循環:接收輸入、決定下一步、使用工具、讀取結果,然後重複此過程直至完成。 「代理」一詞源自於其行動和觀察能力,而不僅僅是對話。許多代理只是具備工具存取權限的智慧自動化系統,而有些代理則更像是能夠從錯誤中恢復的初級操作員。.

什麼時候應該建立AI代理而不是僅僅使用提示?

當工作涉及多個步驟、會根據中間結果進行更改,並且需要可靠地使用工具(API、資料庫、工單系統、程式碼執行)時,應建立代理程式。此外,如果您需要具有安全保障和「完成」檢查機制的可重複結果,代理程式也很有用。如果簡單的提示-回應機制就能滿足需求,那麼代理通常只會增加不必要的開銷和額外的故障模式。.

如何建構一個不會陷入循環的AI智能體?

使用硬性停止條件:最大步數、最大工具呼叫次數、明確的完成檢定。加入結構化的工具模式、超時機制和重試機制(避免無限重試)。記錄決策和工具輸出,以便查看程式出錯的位置。一個常見的安全機制是升級:如果代理程式不確定或重複出錯,它應該尋求幫助,而不是自行摸索。.

建構人工智慧代理的最低架構是什麼?

至少你需要一個控制器循環,它向模型提供目標和上下文,請求下一步操作,如果需要則執行工具,追加觀察結果,然後重複此過程。你還需要具有嚴格輸入/輸出格式和“完成”檢查的工具。即使是自己編寫的循環,只要保持狀態清晰並強制執行步數限制,也能很好地工作。.

我應該如何設計工具呼叫才能使其在生產環境中可靠運作?

工具應保持功能精簡、類型明確、權限控制和驗證到位—避免使用通用的「萬能」工具。優先採用嚴格的模式(例如結構化輸出/函數呼叫),以防止代理程式隨意處理輸入。在工具層新增允許清單、速率限制以及使用者/組織權限檢查。盡可能使用冪等性模式,確保工具可以安全地重複運作。.

如何在不降低代理效能的前提下增加記憶體?

將記憶分為兩部分:短期運作狀態(最近步驟、目前計畫、限制條件)和長期檢索(偏好、穩定規則、相關文件)。短期記憶應保持簡潔,使用運行摘要而非完整記錄。對於長期記憶,檢索(嵌入向量 + 向量儲存/RAG 模式)通常優於將所有內容「塞入」上下文中,以免混淆模型。.

我該使用哪一種計畫模式:清單式、ReAct 式還是主管-員工式?

當任務可預測且易於測試時,清單式規劃工具非常實用。當工具結果會改變下一步操作時,ReAct 式迴圈就顯得格外重要。當任務可以並行化或受益於不同角色(例如研究員、程式設計師、測試人員)時,主管-員工模式(例如 AutoGen 式的角色分離)就非常有用。先計劃後執行,並輔以重新計劃,是避免制定頑固錯誤計劃的實用折中方案。.

如何確保一個能夠採取實際行動的代理人的安全?

使用最小權限原則,並將高風險工具限制在審批或「試運行」模式下使用。設定預算和上限:例如最大步驟數、最大支出額和每分鐘工具呼叫次數限制。在記錄日誌之前對敏感資料進行脫敏處理,並將開發環境與生產環境隔離。當輸入資訊不明確時,要求添加不確定性標記或提出澄清問題,而不是讓信心取代證據。.

如何測試和評估人工智慧代理,使其能夠隨著時間的推移而不斷改進?

建立一個包含正常路徑、邊界情況、工具故障、模糊請求和提示注入嘗試(OWASP 風格)的場景套件。對任務成功率、完成時間、工具錯誤恢復情況以及缺乏證據的聲明等結果進行評分。每次更改工具架構、提示、檢索方式或記憶體格式後,都必須重新執行該套件。如果無法進行測試,就無法可靠地發布產品。.

如何在不大幅增加延遲和成本的情況下部署代理程式?

常見的模式是使用無狀態控制器,搭配外部狀態儲存(資料庫/Redis)、後端工具服務以及強大的日誌/監控機制(通常使用 OpenTelemetry)。透過檢索快取、精簡的狀態摘要、更小的路由/提取模型以及將「深度思考」限制在最困難的步驟來控製成本。使用佇列來處理耗時較長的任務,避免 Web 請求長時間處於開啟狀態。始終包含終止開關。.

參考

  1. 美國國家標準與技術研究院 (NIST) - NIST AI RMF 1.0(可信度與透明度) - nvlpubs.nist.gov

  2. OpenAI -結構化輸出- platform.openai.com

  3. OpenAI -函數呼叫指南- platform.openai.com

  4. OpenAI -速率限制指南- platform.openai.com

  5. OpenAI -運行 API - platform.openai.com

  6. OpenAI -助手函數呼叫- platform.openai.com

  7. LangChain - Agents 文件(JavaScript) - docs.langchain.com

  8. LangChain -工具文件(Python) - docs.langchain.com

  9. LangChain -記憶體概述- docs.langchain.com

  10. arXiv - ReAct 論文(reason + act) - arxiv.org

  11. arXiv - RAG論文- arxiv.org

  12. 亞馬遜網路服務 (AWS) 建構器庫-帶抖動的超時、重試和退避- aws.amazon.com

  13. OpenTelemetry -可觀測性入門- opentelemetry.io

  14. Stripe -冪等請求- docs.stripe.com

  15. Google Cloud -重試策略(退避 + 抖動) - docs.cloud.google.com

  16. OWASP -大型語言模型應用十大安全漏洞- owasp.org

  17. OWASP - LLM01 提示注入- genai.owasp.org

  18. LlamaIndex - RAG 簡介- developers.llamaindex.ai

  19. 微軟-語意核心- learn.microsoft.com

  20. Microsoft AutoGen -多代理框架(文件) - microsoft.github.io

  21. CrewAI -代理概念- docs.crewai.com

  22. Haystack(深集) -檢索器文件- docs.haystack.deepset.ai

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