一、引言:认识AI Agent

在当前AI领域,传统的大语言模型(如GPT、Claude等)展现出了强大的语言理解和生成能力。但这些模型有一个根本性的限制:它们只能进行文字对话,给出建议和答案,却无法真正执行任何实际任务。例如:

  • 当你让传统大模型查询实时天气时,它只能告诉你"我可以告诉你如何查询天气"
  • 当你请求获取最新新闻时,它只能回答"我的知识可能不是最新的"
  • 当你需要处理数据文件时,它只能描述处理步骤,而不能实际操作文件

这就是为什么我们需要AI Agent。AI Agent通过将大语言模型与各种工具和执行环境相结合,真正打破了"只能对话"的限制,使AI系统能够:

  • 调用API获取实时信息
  • 执行文件操作和数据处理
  • 进行网络搜索
  • 与其他系统交互
  • 完成实际的任务执行

二、AI Agent的三大核心组件

【大模型】让AI不仅能说还能做!详解AI Agent的核心架构(附:完整程序代码)_agi

让我们通过一个不到100行实际的示例程序来理解AI Agent的架构,读者可以在文章末尾看到完整的程序代码:

1. 模型组件(Model)

模型是AI Agent的"大脑",负责理解用户输入并做出决策。在我们的示例中,使用了Azure OpenAI的模型:

from langchain_openai import AzureChatOpenAI  
  
# Initialize Azure OpenAI model  
model = AzureChatOpenAI(  
    azure_endpoint=azure_endpoint,  
    api_version=azure_api_version,  
    deployment_name=azure_deployment_name,  
    api_key=azure_api_key,  
)

模型的主要职责:

  • 理解用户的自然语言输入
  • 判断是否需要使用工具
  • 解析工具返回的结果
  • 生成合适的回复

2. 工具组件(Tools)

工具是AI Agent与外界交互的接口。在示例中,我们使用了Tavily搜索工具:

from langchain_community.tools.tavily_search import TavilySearchResults  
  
# Initialize Tavily search  
search = TavilySearchResults(max_results=2)  
  
# Create tools list  
tools = [search]

工具的特点:

  • 功能单一明确
  • 有标准化的输入输出接口
  • 可以动态添加和组合
  • 支持异步操作

3. 代理执行器(Agent Executor)

执行器是连接模型和工具的核心组件,它使用ReAct(Reasoning and Acting)范式来协调整个系统:

from langgraph.prebuilt import create_react_agent  
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver  
  
memory = MemorySaver()  
agent_executor = create_react_agent(model, tools, checkpointer=memory)

执行器的工作流程:

  1. 接收用户输入
  2. 调用模型理解意图
  3. 决定是否使用工具
  4. 执行工具调用
  5. 处理结果并生成回复

三、实际运行示例

让我们看看AI Agent如何处理不同类型的请求,特别关注模型是如何决定是否使用工具的:

示例1:无需工具的基础对话处理

# 配置执行环境  
config = {"configurable": {"thread_id": "abc123"}}  
  
# 示例1:简单问候  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="你好!")]}, config  
):  
    print(chunk)

输出结果:

{  
    "messages": [  
        {  
            "role": "assistant",  
            "content": "你好!很高兴见到你。我是一个AI助手,有什么我可以帮你的吗?"  
        }  
    ]  
}  
----

在这个简单的问候场景中,模型能够独立生成响应,模型不需要使用任何外界工具即可完成对话。


示例2:模型自主判断不使用工具的知识查询

# 示例2:基础知识查询  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="水浒传的作者是谁?")]}, config  
):  
    print(chunk)  
    print("----")

输出结果:

{  
    "messages": [  
        {  
            "role": "assistant",  
            "content": "《水浒传》的作者是施耐庵。施耐庵(约1296年-1372年),本名施仁,字耐庵,号子安,宋末元初人,江苏兴化人。他是中国古典小说四大名著之一《水浒传》的作者。"  
        }  
    ]  
}  
----

此示例展示了模型处理已在其知识库内的问题时,如何判断无需调用外部工具,直接给出答案。


示例3:模型智能判断并使用工具获取实时信息

# 示例3:需要搜索的复杂查询  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="中国电影票房2024年前10名")]}, config  
):  
    print(chunk)

输出结果:

{  
    "messages": [  
        {  
            "role": "assistant",  
            "content": "让我帮您搜索一下2024年中国电影票房榜的最新信息。"  
        }  
    ]  
}  
----  
{  
    "messages": [  
        {  
            "role": "assistant",  
            "content": "根据最新搜索结果,2024年目前中国电影票房前10名如下:..."  
        }  
    ]  
}  
----

该示例说明模型在分析问题后,确定需要实时数据,主动调用工具来获取外部信息进行回答。


从这三个示例可以看出,AI Agent具备智能的工具使用决策能力:

  1. 对于简单对话,直接响应
  2. 对于基础知识问题,利用模型自身的知识库
  3. 对于需要实时或最新数据的查询,才会调用外部工具

这种智能决策机制不仅提高了系统效率,也展示了AI Agent在实际应用中的适应性和智能性。模型会根据问题的性质、所需信息的时效性、以及自身知识的覆盖范围,来决定是否需要调用外部工具。

四、总结与实践展望

当前AI领域正在经历一个关键的转折点:从"能说会道"走向"能做善成"。AI Agent的出现和发展,代表了人工智能从"纸上谈兵"到真正解决实际问题的重要跨越。这为整个行业带来了巨大的机遇:

  1. 技术层面的机遇
  • 将强大的语言理解能力转化为实际的执行能力
  • 通过工具集成实现AI能力的无限扩展
  • 打造真正能够帮助人类的智能助手
  • 降低AI应用的开发门槛
  1. 应用领域的机遇
  • 个人助理:帮助处理日常任务、信息整理、日程管理
  • 企业自动化:流程处理、数据分析、客户服务
  • 研发辅助:代码开发、调试、文档生成
  • 创意领域:内容创作、设计辅助、市场分析
  1. 商业价值
  • 提高工作效率,降低人力成本
  • 创造新的服务模式和商业模式
  • 实现24/7全天候服务
  • 打造智能化竞争优势

AI Agent代表了一个全新的发展方向:不再满足于模型只能进行对话,而是要真正帮助人类完成工作。这种转变带来的机会是巨大的:

  • 对开发者而言:提供了构建实用AI应用的框架和工具
  • 对企业而言:开启了业务流程自动化的新可能
  • 对最终用户而言:带来了真正能帮助解决问题的AI助手

未来,我们可以期待看到:

  • 更多样化的工具集成
  • 更智能的任务规划能力
  • 更自然的人机协作模式
  • 更广泛的应用场景

五、结语

AI Agent的出现,标志着AI正在从"能力展示"迈向"价值创造"。它不仅代表了技术的进步,更开启了AI真正服务于人类的新篇章。对于开发者、企业和用户来说,现在正是探索和实践的最佳时机。


附:完整程序代码

import os  
from dotenv import load_dotenv  
from langchain_community.tools.tavily_search import TavilySearchResults  
from langchain_openai import AzureChatOpenAI  
from langchain_core.messages import HumanMessage  
  
  
# Load environment variables from .env file  
load_dotenv()  
  
# Set up Langchain tracing  
os.environ["LANGCHAIN_TRACING_V2"] = os.getenv("LANGCHAIN_TRACING_V2", "false")  
os.environ["LANGCHAIN_API_KEY"] = os.getenv("LANGCHAIN_API_KEY", "")  
  
# Load Tavily API key  
tavily_api_key = os.getenv("TAVILY_API_KEY")  
  
# Ensure the Tavily API key is set  
if not tavily_api_key:  
    raise ValueError("Tavily API key not found. Please set TAVILY_API_KEY in your .env file.")  
  
# Initialize Tavily search  
search = TavilySearchResults(max_results=2)  
  
# If we want, we can create other tools.  
# Once we have all the tools we want, we can put them in a list that we will reference later.  
tools = [search]  
  
# Set up Azure OpenAI  
azure_endpoint = os.getenv("AZURE_OPENAI_ENDPOINT")  
azure_api_key = os.getenv("AZURE_OPENAI_API_KEY")  
azure_api_version = os.getenv("AZURE_OPENAI_API_VERSION")  
azure_deployment_name = os.getenv("AZURE_OPENAI_DEPLOYMENT_NAME")  
  
# Ensure all necessary Azure OpenAI variables are set  
if not all([azure_endpoint, azure_api_key, azure_api_version, azure_deployment_name]):  
    raise ValueError("One or more Azure OpenAI environment variables are missing. Please check your .env file.")  
  
# Initialize Azure OpenAI model  
model = AzureChatOpenAI(  
    azure_endpoint=azure_endpoint,  
    api_version=azure_api_version,  
    deployment_name=azure_deployment_name,  
    api_key=azure_api_key,  
)  
  
from langgraph.prebuilt import create_react_agent  
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver  
  
memory = MemorySaver()  
  
agent_executor = create_react_agent(model, tools, checkpointer=memory)  
  
config = {"configurable": {"thread_id": "abc123"}}  
  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="你好!")]}, config  
):  
    print(chunk)  
    print("----")  
  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="水浒传的作者是谁?")]}, config  
):  
    print(chunk)  
    print("----")  
  
for chunk in agent_executor.stream(  
    {"messages": [HumanMessage(content="中国电影票房2024年前10名")]}, config  
):  
    print(chunk)  
    print("----")