关于 AI Agent 的深度讲解

《步子哥的技术工作坊》关于 AI Agent 的深度讲解
AI Agent Icon

《步子哥的技术工作坊》关于 AI Agent 的深度讲解

psychology 1. Agent 的概念与核心原理
什么是 Agent?

AI Agent 是一个具备自主决策任务规划执行能力的智能实体。它不仅能理解用户输入(像传统 LLM 那样生成文本),还能根据任务目标主动推理、规划并调用工具或执行动作。

与传统 LLM 的区别
chat
传统 LLM:主要以对话生成为核心,输出依赖于预训练知识和 Prompt 引导,缺乏主动性。
smart_toy
Agent:强调任务执行自适应规划,能根据上下文动态调整策略,调用外部工具(如 API、数据库)或执行多步推理。
核心能力

感知(Sense)推理(Think)行动(Act)

Agent 的核心原理
visibility
感知:接收用户输入、环境信息或上下文数据。
psychology
推理:通过大语言模型(LLM)或规则引擎进行任务拆解、优先级排序和决策。
play_arrow
行动:调用工具函数、API 或其他外部资源,执行具体任务。
loop
反馈循环:根据行动结果调整后续推理和行为,形成闭环。
AI Agent 系统结构图
architecture 2. 构建模式解析
ReAct 模式

原理:将推理和行动交织进行,Agent 在每一步中同时进行思考(推理)和执行(行动)。

适用场景:实时性要求高的任务,如简单的问答、即时工具调用。

优点

  • 响应速度快
  • 适合简单任务或单步决策

缺点

  • 对复杂任务可能缺乏全局规划
  • 容易陷入局部最优
Plan-and-Execute 模式

原理:先制定全局任务计划,将复杂任务拆解为多个子任务,再按计划逐步执行。

适用场景:需要多阶段协调的复杂任务,如项目管理、代码生成、自动化工作流。

优点

  • 适合复杂任务
  • 规划清晰,容错性强

缺点

  • 规划阶段可能耗时较长
  • 需额外设计状态管理
AI Agent 工作流程图
code 3. 简化版 Claude Code 实现思路
定义 Prompt 模板

Prompt 是 Agent 的”大脑”,用于引导 LLM 进行推理和规划。

你是一个智能 Agent,能够推理并执行任务。请按照以下步骤处理用户输入:
1. 分析用户输入,明确任务目标。
2. 如果需要工具,列出可用的工具并选择合适的工具。
3. 推理下一步行动,说明理由。
4. 执行行动或生成最终答案。
可用的工具:[search_web, calculate, write_file]
用户输入:{{user_input}}
输出格式:
– 推理:{你的推理过程}
– 行动:{具体行动或工具调用}
– 结果:{最终输出}
工具函数模块

定义一组工具函数,供 Agent 调用。

def search_web(query):
    # 模拟调用搜索 API
    return f”搜索结果 for {query}: 模拟数据…”

def calculate(expression):
    # 简单计算器
    return eval(expression)

def write_file(content, filename):
    with open(filename, ‘w’) as f:
        f.write(content)
    return f”文件 {filename} 已保存”
推理逻辑与状态管理

使用 Python 实现一个简单的 Agent 主循环,结合 LLM API 和工具调用。

class Agent:
    def __init__(self):
        self.tools = {
            “search_web”: search_web,
            “calculate”: calculate,
            “write_file”: write_file
        }
        self.memory = [] # 短期记忆

    def process(self, user_input: str) -> str:
        # 构造 Prompt
        # 调用 LLM
        # 解析 LLM 输出
        # 执行行动
        return f”推理:{reasoning}\n行动:{action}\n结果:{result}”
状态管理与记忆模块
memory
短期记忆:在 Agent 类中用 self.memory 记录历史输入和输出,供后续推理参考。
storage
长期记忆:将关键任务状态保存到文件或数据库,定期清理无用数据。
调试与交互链条设计
bug_report
调试:打印每次推理和行动的日志,便于定位问题。
sync
交互链条:通过循环调用 process 方法,支持多轮对话和任务执行。
security
安全性:在工具调用时加入输入验证,避免恶意输入。
Python 代码实现
tips_and_updates 4. 实用技巧与架构建议
组件化构建

即使没有微服务体系,也可以通过模块化设计(分离 Prompt、工具、状态管理)实现清晰的架构。使用 Python 的类或函数模块化代码,方便扩展和维护。

记忆模块实现
history
短期记忆:用列表或字典存储最近几轮对话,供 LLM 参考上下文。
save
长期记忆:将关键任务状态保存到文件或数据库,定期清理无用数据。
交互链条设计

设计多轮交互逻辑,允许用户随时调整任务目标。支持”继续上一步”、”撤销”或”重新规划”等指令。

安全性提示
gpp_good
输入验证:工具调用时,严格验证输入参数,避免代码注入。
filter_alt
内容过滤:对 LLM 输出进行后处理,过滤潜在的不安全内容。
推荐工具与框架
integration_instructions
LangChain:快速构建 Agent,支持工具调用和记忆管理。
auto_awesome
AutoGPT:参考其任务分解和执行逻辑,适合复杂任务。
model_training
Hugging Face Transformers:本地部署 LLM,降低 API 依赖。
people 5. 适合人群与用途建议
适合人群
person
想从零开始理解和构建 AI Agent 的开发者。
person
正在使用 LangChain、AutoGPT 或其他 Agent 框架的用户。
person
希望开发个性化 AI 助手(如代码生成、自动化任务)的技术爱好者。
用途建议
school
学习:通过视频内容掌握 Agent 的理论和实践,结合代码实现加深理解。
code
实战:基于提供的框架,开发定制化 Agent(如自动化代码审查、任务管理助手)。
extension
扩展:将 Agent 集成到现有项目中,增强自动化能力。
summarize 6. 总结

通过《步子哥的技术工作坊》的讲解,我们可以清晰理解 AI Agent 的核心概念(自主决策、任务执行)和两种主流构建模式(ReAct 和 Plan-and-Execute)。实现一个简化版 Claude Code 需要整合 Prompt 模板、工具函数、推理逻辑和状态管理,Python 是一个不错的起点。希望以上内容能帮助你从原理到实战,快速构建一个属于自己的 Agent!

lightbulb 实践建议

从简单的 ReAct 模式开始,逐步尝试 Plan-and-Execute 模式,通过实际项目加深对 AI Agent 的理解和应用。

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