Agent介绍
一个AI Agent是一个计算实体,它通过传感器感知环境,通过决策模块进行思考和规划,并最终通过执行器(actuators)采取行动以实现预设目标。 这种“感知-规划-行动”的循环是其核心工作原理。
与传统AI系统和单纯的LLM相比,AI Agent的关键区别在于其自主性。 传统AI通常在预定义规则下工作,而LLM则依赖于用户清晰的提示(prompt)来生成回应。 AI Agent则仅需一个高级目标,便能自主地将目标分解为一系列子任务,进行独立思考、调用工具、并根据环境反馈进行调整,直至目标完成。
核心技术架构:大脑、规划、记忆与工具
一个基于大型语言模型的AI Agent系统,其核心架构通常由四大关键组件构成:
1. 大脑(Brain):大型语言模型(LLM)
LLM是AI Agent的认知核心,扮演着“大脑”的角色。 它为Agent提供了强大的自然语言理解、知识推理、和生成能力。 Agent内部的所有决策、规划和反思过程,都由LLM驱动。
2. 规划(Planning):让思考更具深度与策略
规划能力是Agent实现复杂任务的关键。 它将宏大目标分解为一系列可执行的步骤,并能在执行过程中进行反思和调整。 当前主流的规划技术包括:
- 思维链(Chain-of-Thought, CoT): 通过在提示中加入中间推理步骤,引导LLM模仿人类“一步一步想”的逻辑,将复杂任务分解为更小、更简单的步骤,从而提高在复杂推理任务上的表现。
- ReAct (Reason and Act): 该框架将推理(Reason)和行动(Act)交错进行。 Agent不仅会思考“我应该做什么(Thought)”,还会执行相应的“行动(Action)”,并观察结果(Observation)。这种“思考-行动-观察”的循环,使得Agent能够与外部环境和工具进行动态交互,并根据反馈来调整后续计划。
- 思维树(Tree of Thoughts, ToT): 作为CoT的延伸,ToT允许Agent在任务的每一步探索多种推理可能性,形成一个树状结构。 它会评估不同路径的进展,并进行前瞻和回溯,从而在需要复杂规划和探索的问题上表现更优。
3. 记忆(Memory):赋予Agent学习与进化的能力
为了执行长期和复杂的任务,Agent必须具备记忆能力,以保留和回溯信息。记忆机制通常分为两类:
- 短期记忆(Short-Term Memory): 主要通过模型的上下文窗口(Context Window)实现。Agent可以在一次交互中“记住”最近的对话和行动,这是进行上下文学习的基础。 然而,其容量受限于模型的上下文长度。
- 长期记忆(Long-Term Memory): 为了突破上下文窗口的限制,Agent利用外部存储来实现长期记忆。 最常见的技术是检索增强生成(Retrieval Augmented Generation, RAG)。 通过将海量信息存储在向量数据库(Vector Database)中,Agent可以在需要时快速检索相关知识,为决策提供依据,这有效弥补了LLM知识更新不及时和“幻觉”等问题
4. 工具使用(Tool Use):打破虚拟与现实的边界
工具使用是AI Agent区别于单纯LLM的另一个显著特征,它赋予了Agent与外部世界交互并执行具体任务的能力。 通过调用API或外部函数(Function Calling),Agent可以: * 获取实时信息(如通过搜索引擎API)。 * 执行代码(如运行Python脚本进行数据分析)。 * 与专有系统交互(如连接企业内部数据库或CRM系统)。
函数调用(Function Calling) 是实现工具使用的核心机制。开发者可以向LLM描述一系列可用函数及其参数,当用户提出请求时,模型能智能地判断是否需要以及如何调用这些函数,并以结构化数据(如JSON)的形式返回调用指令,从而实现与外部工具的无缝对接。
架构模式:单智能体 vs. 多智能体
根据任务的复杂性,AI Agent可以采用不同的架构模式:
- 单智能体(Single-Agent): 由一个LLM驱动,独立完成所有推理、规划和执行。这种架构适用于目标明确、无需协作的直接任务。
- 多智能体(Multi-Agent): 涉及两个或多个Agent协同工作。 每个Agent可以被赋予特定的角色和能力(如“规划师”、“研究员”、“代码执行者”),它们通过协作来解决更复杂和动态的问题。 这种模式提升了解决方案的质量和系统的可扩展性。