大模型Agent架构设计范式:从理论到工程实践
在2024年红杉资本AI峰会上,人工智能领域权威专家吴恩达呈现了一场极具影响力的主题演讲,系统阐述了智能代理(Agent)技术的四大核心范式。这些范式构成了当前AI应用开发的基础方法论框架,具体包括:反思机制(Reflection)、工具调用(Tool Use)、任务规划(Planning)以及多代理协同(Multi-Agent Collaboration)。
大模型Agent智能体设计范式
在2024年红杉资本AI峰会上,人工智能领域权威专家吴恩达呈现了一场极具影响力的主题演讲,系统阐述了智能代理(Agent)技术的四大核心范式。这些范式构成了当前AI应用开发的基础方法论框架,具体包括:反思机制(Reflection)、工具调用(Tool Use)、任务规划(Planning)以及多代理协同(Multi-Agent Collaboration)。
反思模式(Reflection)
反思模式通过让AI对自己的输出进行反思和改进,从而实现质量提升。这一过程类似于人类写作过程中的自我审查和修改。具体流程包括生成初始输出、自我评估以及优化迭代三个步骤。在自我评估阶段,AI会检查输出内容的准确性、完整性和逻辑性,并识别潜在问题和改进空间。然后基于发现的问题进行修改,可能需要多轮改进才能达到质量要求。
组件构成
- • 输入提示(Prompt) :这是提供给模型的初始输入,作为文本生成过程的起点。就好比给一个作家一个主题,让他围绕这个主题开始创作。
- • 生成(Generate):AI 模型根据输入的提示来创建一个回应的过程。就像作家根据给定的主题开始构思并写出一段文字一样,模型会依据提示产生相应的文本内容。
- • 输出文本(Output Text) :模型生成的回应就是输出文本。这就好比作家写完初稿后呈现出来的文章内容,是模型基于提示所创造出的结果。
- • 反思(Reflect):在这个步骤中,会对生成的输出进行分析、审查或者修改,以实现质量上的改进。就好像作家在完成初稿后,自己再仔细阅读,看看哪里写得不好、有没有错误、是否可以表达得更清晰等,从而对文章进行优化。
- • 反思后的文本(Reflected Text) :经过反思阶段对初始生成内容进行调整、修改后得到的文本。就像作家修改后的文章版本,比初稿在质量上有了提升,更接近最终想要呈现的效果。
- • 迭代(Iterate) :整个过程会重复进行,以反思后的文本为基础,再次生成新的输出,进一步完善结果。这就好比作家在修改完初稿后,又继续对文章进行打磨,不断优化,直到达到满意的质量标准。
工具使用模式(Tool Use)
工具使用模式使AI能够调用外部工具和API,极大地扩展了其能力范围。主要工具类型包括信息获取工具(如网络搜索、Wikipedia查询等)、代码相关工具(如Python解释器、代码执行环境等)以及数据处理工具(如数据分析函数、格式转换工具等)。应用方式通常涉及AI通过特定格式请求调用工具,系统执行相应功能后返回结果供AI继续处理。
核心思想:任务的模块化
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• 系统架构:该模式摒弃了依赖单一、庞大的AI模型来处理所有任务的传统方式,而是将用户的需求(用户提示)分解成多个子任务,并将这些子任务分配给不同的专门工具(文中以工具A、工具B、工具C为例)。这种模块化的架构使得整个系统变得更加高效和可扩展。
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• 工具的专业化 :
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- • 工具A:例如,可以是一个事实核查工具,它能够查询数据库或互联网以验证信息的真实性。
- • 工具B:可能是一个数学求解器或者代码执行环境,用于处理各种计算任务或者运行模拟实验。
- • 工具C:可能是另一个专门的工具,比如用于语言翻译或者图像识别等。
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• 信息查询能力:图中的每个工具都被设计为能够根据需要查询信息源(如数据库、网络API等),这进一步体现了模块化架构的特点,即不同的子代理或者专门的组件负责处理不同的任务。
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• 顺序处理:模型很可能会依次通过这些工具运行查询操作,也就是说多个用户提示可以逐一被处理,每个工具独立地查询其各自的数据源。这种顺序处理的方式能够带来快速、响应迅速的结果,尤其是当与在特定领域表现出色的工具相结合时,效果更为显著。
规划模式(Planning)
规划模式允许AI将复杂任务分解为多个步骤,并制定执行计划。首先是对任务进行分析,理解目标需求并识别关键步骤及依赖关系;其次是设计执行路径,选择合适的工具并安排执行顺序;最后是监控执行情况,处理异常情况并根据需要优化执行计划。这种模式适合于复杂多步骤的任务,并且需要具备容错和调整机制。
规划模式的主要组成部分
- • 规划(Planning):在初始阶段,人工智能代理解释提示并设计一个总体计划。该计划概述了人工智能打算如何解决这一问题,包括高级目标和战略。
- • 生成任务(Generate Task):AI系统根据计划生成必须执行的特定任务。每个任务代表了总体目标中较小的、可管理的部分,允许AI以集中的步骤工作。
- • 单任务代理(Single Task Agent):单任务代理负责完成前一步中生成的每个任务。该代理使用预定义的方法执行每个任务,如ReAct(Reason Act)或ReWOo(Reasoning WithOut Observation)。一旦任务完成,代理将返回一个任务结果,该结果将被发送回规划循环。
- • 重新计划(Replan):“重新计划”阶段评估“任务结果”,以确定是否需要进行任何调整。如果任务执行不能完全满足期望的结果,系统将重新规划并可能修改任务或策略。这种反馈循环允许AI系统反复学习和改进其方法,使其更能适应不断变化的需求或意想不到的结果。
- • 迭代(Iterate):模式的这一部分是连接“生成任务”和“重新计划”的循环。它表明了这个过程的迭代性质,在这个过程中,人工智能系统不断地重新评估和调整它的方法,直到达到令人满意的结果。
多智能体协作模式(Multi-Agent)
多智能体协作模式涉及到多个AI Agent共同工作,各司其职,互相配合完成任务。角色分工可以包括生成者负责创造内容、评审者负责质量控制、优化者负责改进完善、协调者负责任务管理等。互动机制则涵盖了信息共享、观点讨论、结果整合等多个方面,旨在提升问题解决的质量,增强处理复杂任务的能力,并实现多角度思考。
可以根据不同的任务定义不同的智能体角色,通过不同智能体的相互协作,共同完成一项复杂的任务。
- • 代理1:软件工程师——专注于与软件开发相关的技术问题解决,提供编码解决方案,或建议基于软件的策略。
- • 代理2:项目经理——负责项目管理方面的工作,协调各代理人之间的协作,并确保整个流程与项目总体目标一致。
- • 代理3:内容开发者——生成内容、撰写草稿,或协助开发项目所需的各种文档和创意材料。
- • 代理4:市场研究分析师——收集数据,进行市场趋势分析,并提供有助于其他代理人制定策略的见解。
小结
这四种AI Agent设计模式不仅各自具有独特的优势,而且它们之间也存在互补性,可以根据实际应用场景的需求灵活组合使用。例如,在一个复杂的项目中,可以先采用规划模式来拆解任务,再利用工具使用模式来执行具体的操作,同时结合反思模式来确保输出的质量,最后通过多智能体协作模式来提升整体效率和效果。随着技术的发展,这些模式的应用将会更加广泛,推动AI领域的进一步创新和发展。
大模型未来如何发展?普通人能从中受益吗?
在科技日新月异的今天,大模型已经展现出了令人瞩目的能力,从编写代码到医疗诊断,再到自动驾驶,它们的应用领域日益广泛。那么,未来大模型将如何发展?普通人又能从中获得哪些益处呢?
通用人工智能(AGI)的曙光:未来,我们可能会见证通用人工智能(AGI)的出现,这是一种能够像人类一样思考的超级模型。它们有可能帮助人类解决气候变化、癌症等全球性难题。这样的发展将极大地推动科技进步,改善人类生活。
个人专属大模型的崛起:想象一下,未来的某一天,每个人的手机里都可能拥有一个私人AI助手。这个助手了解你的喜好,记得你的日程,甚至能模仿你的语气写邮件、回微信。这样的个性化服务将使我们的生活变得更加便捷。
脑机接口与大模型的融合:脑机接口技术的发展,使得大模型与人类的思维直接连接成为可能。未来,你可能只需戴上头盔,心中想到写一篇工作总结”,大模型就能将文字直接投影到屏幕上,实现真正的心想事成。
大模型的多领域应用:大模型就像一个超级智能的多面手,在各个领域都展现出了巨大的潜力和价值。随着技术的不断发展,相信未来大模型还会给我们带来更多的惊喜。赶紧把这篇文章分享给身边的朋友,一起感受大模型的魅力吧!
那么,如何学习AI大模型?
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学习阶段包括:
1.大模型系统设计
从大模型系统设计入手,讲解大模型的主要方法。包括模型架构、训练过程、优化策略等,让读者对大模型有一个全面的认识。
2.大模型提示词工程
通过大模型提示词工程,从Prompts角度入手,更好发挥模型的作用。包括提示词的构造、优化、应用等,让读者学会如何更好地利用大模型。
3.大模型平台应用开发
借助阿里云PAI平台,构建电商领域虚拟试衣系统。从需求分析、方案设计、到具体实现,详细讲解如何利用大模型构建实际应用。
4.大模型知识库应用开发
以LangChain框架为例,构建物流行业咨询智能问答系统。包括知识库的构建、问答系统的设计、到实际应用,让读者了解如何利用大模型构建智能问答系统。
5.大模型微调开发
借助以大健康、新零售、新媒体领域,构建适合当前领域的大模型。包括微调的方法、技巧、到实际应用,让读者学会如何针对特定领域进行大模型的微调。
6.SD多模态大模型
以SD多模态大模型为主,搭建文生图小程序案例。从模型选择、到小程序的设计、到实际应用,让读者了解如何利用大模型构建多模态应用。
7.大模型平台应用与开发
通过星火大模型、文心大模型等成熟大模型,构建大模型行业应用。包括行业需求分析、方案设计、到实际应用,让读者了解如何利用大模型构建行业应用。
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• AI应用开发实战技能:你将学习如何基于大模型和企业数据开发AI应用,包括理论掌握、GPU算力运用、硬件知识、LangChain开发框架应用,以及项目实战经验。此外,你还将学会如何进行Fine-tuning垂直训练大模型,包括数据准备、数据蒸馏和大模型部署等一站式技能。
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