人工智慧代理(AI Agent)技術已經從科幻小說的想像成為現實世界中的強大工具。隨著大型語言模型(LLM)的快速發展,AI 代理的應用場景和能力也在不斷擴充。本文將帶領各位深入探索 AI 代理的核心概念、架構設計和實作方法,從基礎定義到複雜的自主系統建構。

AI 代理的定義與基礎架構

AI 代理本質上是能夠感知環境、做出決策並採取行動的自主系統。與傳統的被動式 AI 系統不同,代理能夠主動與環境互動,並根據目標調整行為。其核心架構通常包含:感知理解決策推理行動執行記憶知識四個部分。

AI 代理與 LLM 的四種互動模式

大型語言模型(如 GPT 系列)為 AI 代理提供了強大的基礎。從技術角度看,LLM 與代理的關係可分為四種主要模式:

AI 代理互動模式圖

此圖展示了 LLM 與代理之間從簡單到複雜的四種互動模式。

@startuml
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skinparam minClassWidth 100
skinparam defaultFontSize 16
title AI 代理的四種互動模式

package "模式一:直接互動" {
  [使用者] --> [LLM]
}

package "模式二:代理中介" {
  [使用者] --> [代理]
  [代理] --> [其他 AI 系統\n(如影像生成)]
}

package "模式三:代理輔助" {
  [使用者] --> [代理]
  [代理] --> [外部工具/API\n(如天氣查詢)]
}

package "模式四:自主代理" {
  [使用者] --> [代理]
  [代理] --> [代理] : 自我規劃/反思
  [代理] --> [外部工具/API]
}
@enduml
  1. 直接互動模式:使用者直接與 LLM 互動,無代理參與。
  2. 代理中介模式:代理作為使用者與其他 AI 系統之間的中介。
  3. 代理輔助模式:代理代表使用者執行特定任務,如查詢天氣。
  4. 自主代理模式:代理能夠獨立規劃並執行複雜任務,是最高階的形式。

掌握大型語言模型的力量

要構建高效的代理系統,首先需要深入理解如何有效利用 LLM。

提示工程的核心技巧

提示工程(Prompt Engineering)是發揮模型潛力的關鍵。核心技巧包括:

  • 詳細查詢設計:提供具體、詳細的查詢。
  • 採用角色設定:為 LLM 設定特定角色或專業背景。
  • 使用分隔符:使用明確的分隔符(如 ```)來區分指令和內容。
  • 指定步驟:引導模型按照特定步驟思考,處理複雜任務。

多代理系統:協作的力量

當單一代理無法有效處理複雜任務時,多代理系統透過讓多個專業化代理協作,能夠解決更複雜的問題。

多代理系統的架構

一個典型的多代理系統包含以下角色:

  1. 協調者 (Coordinator):負責任務分配和代理間的溝通。
  2. 工作者代理 (Expert Agents):專注於特定領域或任務的代理。
  3. 評估者 (Evaluator):評估結果品質的代理。

多代理協作流程圖

此圖展示了一個包含協調者、工作者和評估者的多代理系統如何協同完成一個任務。

@startuml
!theme _none_
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title 多代理協作流程

start
:使用者提交複雜任務;
:[協調者代理] 接收任務;
:協調者分解任務\n並選擇合適的工作者代理;
:工作者代理執行子任務;
note right: 可能會使用外部工具或\n與其他工作者代理溝通
:工作者代理提交結果;
:[評估者代理] 評估結果品質;
if (結果是否符合標準?) then (是)
  :[協調者代理] 整合結果;
  :向使用者呈現最終方案;
  stop
else (否)
  :協調者將反饋\n發回給工作者代理;
  note right: 進入修改與迭代迴圈
  -> 工作者代理執行子任務;
endif
@enduml

這種架構允許系統處理更複雜的任務,同時保持每個代理的專注性和效率。例如,一個產品開發流程可能需要市場分析、技術評估和內容創作等不同專業的代理協同工作。

結論

AI 代理技術正從理論走向實戰,其核心在於結合 LLM 的強大語言能力與結構化的決策框架。從單一代理的提示工程,到多代理系統的複雜協作,我們正在構建能夠更自主、更高效解決現實世界問題的 AI 系統。掌握這些從概念到實戰的關鍵技術,將是駕馭這波 AI 浪潮的基礎。