6种AI Agent模式详解

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随着基于大型语言模型的系统日益复杂，智能体工作流的设计也变得愈发重要。虽然简单的应用可能仅依赖于一个自主智能体，但更高级的用例通常需要多个智能体之间的协作，每个智能体负责一个特定的角色。

在本文中，我们将探讨多种构建 AI 智能体结构的模式。这些模式有助于我们扩展功能、保持模块化，并更好地控制执行流程。

为什么使用多智能体模式？

一开始，通常会采用单智能体模型。然而，随着功能的扩展，例如引入规划、决策、或对特定工具的集成，将所有职责集中在一个智能体中会变得效率低下且难以管理。

多智能体系统通过将职责分配给多个独立且专注的智能体来解决这一挑战。每个智能体可以专注于系统的一个方面，例如信息检索、内容生成或任务协调。这种结构带来了：

• 清晰的职责划分
• 更容易的调试与迭代
• 更好的可扩展性和性能
• 更高的工作流设计灵活性

具体采用哪种模式，取决于系统的复杂度、所需的协调方式以及每个智能体的自主程度。

接下来，我将逐一为你介绍这些模式：

1. 单智能体模式

这是最简单的智能体模式，仅使用一个智能体，直接与工具和环境交互。

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特点：

• 适用于线性或流程简单的任务
• 所有逻辑与决策均由一个模型内部处理
• 几乎不需要协调机制

适用场景： 快速原型开发、FAQ 问答机器人、单一功能应用等

2. 网络模式

在网络模式中，智能体之间以多对多的关系连接。任何一个智能体都可以与其他任意智能体通信，并将任务委派给它们。

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特点：

• 去中心化结构
• 各智能体以对等方式运行
• 支持涌现行为与跨智能体协作

优势：

• 灵活性高
• 智能体可在无需中心协调的情况下请求其他智能体的协助

挑战：

• 难以监控或控制任务流程
• 存在冗余调用或循环调用的风险

适用场景： 开放式问题求解、协同推理、探索型对话系统等

3. 监督者模式

监督者模式引入了一个中央控制智能体，用于监督整个工作流程。该智能体负责在每一步中决定调用哪个专职智能体。

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特点：

• 决策集中化
• 各专职智能体之间不直接通信
• 监督者负责追踪进度并管理阶段切换

优势：

• 控制流程清晰
• 易于追踪错误或逻辑路径

适用场景： 具有多个依赖阶段的结构化工作流程

4. 工具化监督者模式

这是监督者模式的一种变体，其中监督者将每个专家智能体视为可调用的“工具”。与其发出泛泛的指令，不如通过类似工具的接口调用这些智能体，并传入结构化参数。

特点：

• 智能体与控制逻辑之间耦合度高
• 专家智能体是无状态的或具备响应式行为
• 便于与 LangChain 的工具接口集成

优势：

• 路由确定性强
• 易于将智能体封装为可调用组件

适用场景： 需要高吞吐量任务执行，且输入格式预定义明确的应用

5. 层级模式

在大型系统中，可能需要多层级的监督机制。在层级模式中，监督者被组织为不同层级，高层智能体负责管理低层监督者及其下属的专家智能体。

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特点：

• 多层级协调机制
• 适用于按领域或部门划分逻辑的系统
• 每个监督者管理一组特定任务或智能体

优势：

• 高度可扩展且结构清晰
• 各层级具备模块化控制能力

挑战：

• 实现复杂度较高
• 层级之间需要明确定义接口

适用场景： 企业级系统、多领域编排任务

6. 自定义工作流模式

在这种灵活的方式中，智能体根据具体需求被组织进一个工作流中。部分流程具有确定性转移，而其他部分则允许智能体根据当前状态动态做出路由决策。

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特点：

• 结合规则驱动与大模型（LLM）驱动的路由机制
• 支持静态流程与动态智能体流的共存
• 每个节点都可实现自定义逻辑

优势：

• 灵活性最大化
• 可完全自定义的流程逻辑

适用场景： 混合系统、人机协作对话、可配置工作流等

总结

为了展示多智能体模式的价值，我们来看一个足球新闻机构的复杂系统工作流示例。在这个工作流中，多个智能体各自承担不同职责：

• 信息采集智能体：收集如球员市值等详细信息
• 球队信息智能体：检索球员当前所属球队
• 文本撰写智能体：将原始数据转化为可发布的文章
• 监督者智能体：管理整个流程并确保任务完成

监督者负责分配任务、汇总输出，并最终发布文章。每个智能体专注于自身领域的任务，独立运行，从而确保系统在不断演化中保持模块化和可维护性。

随着基于大语言模型的系统不断扩展复杂度，使用清晰、可维护的智能体结构模式来组织系统架构，变得尤为关键。