
资料内容:
什么是智能体系统?
智能体系统本质上是一种计算实体,能够感知其环境(包括数字和物理环境),根据这
些感知和预设或学习到的目标做出决策,并自主执行行动以实现目标。与传统软件严格
按照固定步骤执行不同,智能体具备一定的灵活性和主动性。
假设你需要一个系统来管理客户咨询。传统系统可能只会按照固定脚本操作。而智能体
系统则能感知客户问题的细微差别,访问知识库,与其他内部系统(如订单管理)交
互,甚至主动提出澄清问题,并预见客户的后续需求。这些智能体在你的应用基础设施
画布上运行,利用可用的服务和数据。
智能体系统通常具备如下特性:自主性,无需持续人工干预即可行动;主动性,能主动
采取行动实现目标;响应性,能有效应对环境变化。它们本质上是目标导向的,始终致
力于实现目标。一个关键能力是工具使用,即能与外部 API、数据库或服务交互Ջ有
效地突破自身的限制。它们拥有记忆,能在多次交互中保留信息,并能与用户、其他系
统或同一/关联画布上的其他智能体进行通信。
要有效实现这些特性,系统复杂度会显著提升。智能体如何在画布上跨多步保持状态?
如何决定何时、如何使用工具?不同智能体之间的通信如何管理?如何为系统构建弹性
以应对意外结果或错误?
为什么模式对智能体开发至关重要
正因如此,智能体设计模式变得不可或缺。它们不是死板的规则,而是经过实战检验的
模板或蓝图,为智能体领域的标准设计与实现挑战提供成熟的解决方案。识别并应用这
些设计模式,可以提升你在画布上构建智能体的结构性、可维护性、可靠性和效率。
使用设计模式能避免你为诸如对话流程管理、外部能力集成或多智能体协作等基础任务
重复造轮子。它们为你的智能体逻辑提供了通用语言和结构,使代码更易于理解和维
护。实现专为错误处理或状态管理设计的模式,能直接提升系统的健壮性和可靠性。借
助这些成熟方法,你可以专注于应用的独特创新,而不是智能体行为的底层机制。
本书提炼了 21 个关键设计模式,作为在不同技术画布上构建复杂智能体的基础模块和
技术。理解并应用这些模式,将极大提升你设计和实现智能系统的能力。
智能体的特征
简单来说,智能体是一种能够感知环境并采取行动以实现特定目标的系统。它是从传统
大语言模型(LLM)演化而来,具备规划、工具使用和环境交互等能力。可以 把智能体
想象成一个能在工作中不断学习的智能助手。它遵循一个简单的五步循环来完成任务
(见图 1):
1. 获取任务目标:你给它一个目标,比如“帮我安排日程”。
2. 扫描环境信息:它会收集所有必要的信息Ջ阅读邮件、检查日历、访问联系人
Ջ以了解当前状况。
3. 制定计划:它会思考并制定实现目标的最佳方案。
4. 执行行动:它会发送邀请、安排会议、更新你的日历来落实计划。
5. 学习与优化:它会观察结果并不断调整。例如,如果会议被重新安排,系统会从中
学习以提升未来表现。
Level 0:核心推理引擎
LLM 本身并不是智能体,但可以作为基础智能体系统的推理核心。在“Level 0”配置
下,LLM 不具备工具、记忆或环境交互能力,仅依靠预训练知识进行响应。它擅长解释
已知概念,但完全无法感知最新事件。例如,如果 2025 年奥斯卡最佳影片不在其训练
数据中,它就无法回答。
Level 1:连接型问题解决者
此阶段,LLM 通过连接外部工具成为真正的智能体。它的问题解决能力不再局限于预训
练知识,而是能执行一系列操作,从互联网(搜索)或数据库(RAG)等渠道收集和处
理信息。详细内容见第 14 章。
例如,查找新电视剧时,智能体会识别需要最新信息,使用搜索工具获取并整合结果。
它还能调用专业工具提升准确率,比如通过金融 API 获取 AAPL 的实时股价。跨步骤与
外部世界交互,是 Level 1 智能体的核心能力。
Level 2:战略型问题解决者
此阶段,智能体能力大幅提升,具备战略规划、主动协助和自我优化,提示工程与上下
文工程成为核心技能。
首先,智能体不再只用单一工具,而是通过战略性问题解决应对复杂多步骤任务。执行
过程中,它主动进行上下文工程:即为每一步战略性筛选、打包和管理最相关的信息。
例如,查找两地之间的咖啡馆,智能体先用地图工具获取信息,再将输出内容(如街道
名列表)精简后传递给本地搜索工具,避免信息过载,确保高效准确。要让 AI 达到最
高准确率,必须提供简短、聚焦且高效的上下文。上下文工程正是通过战略性筛选和管
理关键信息,实现模型注意力的有效分配。详细内容见附录 A。
这一阶段还带来主动、持续的操作。例如,旅行助手连接邮箱后,会从冗长的航班确认
邮件中提取关键信息(航班号、日期、地点),再打包给日历和天气 API。
在软件工程等专业领域,智能体通过上下文工程管理整个工作流。收到 会读取报告和代码库,
并将大量信息精炼为高效上下文,从而高效编写、测试和提交正 bug 报告后,它
确的代码补丁。
最后,智能体通过优化自身上下文工程实现自我提升。它会主动请求反馈,学习如何更
好地整理初始输入,从而自动优化未来任务的信息打包方式,形成强大的自动反馈循
环,不断提升准确率和效率。详细内容见第 17 章。