从单体大模型到多智能体：构建下一代AI系统
从单体大模型到多智能体：构建下一代AI系统
从传统软件1.0到软件2.0的过渡代表了系统架构的根本性转变，特别是对于由生成式人工智能驱动的应用程序而言。与依赖于明确编写代码和确定性算法的软件1.0不同，软件2.0采用以数据为中心的方法，其中基本模型和搜索优化过程有效地“编写”了代码。
这一范式转变对多智能体（具有工具集和记忆的模型）架构产生了深远的影响，需要结合复杂的数据引擎、自动学习管道和动态资源分配的新基础设施。
转向多智能体架构
在多智能体系统的背景下，这种演变促进了更加适应性和动态性的架构发展。这些系统使智能体能够通过数据驱动的反馈回路不断学习和优化其行为，同时通过混合方法保持传统系统的可靠性和控制性。
我们从依赖单一大型语言模型（单一大模型）的传统AI系统过渡到原生的软件2.0架构，使AI系统转变为模块化、多智能体框架。每个智能体专注于特定的角色，类似于微服务，但具有认知能力。
传统（单一LLM）系统的限制
传统的AI系统通常依赖于单一LLM架构，其中单个大型模型处理所有操作。虽然对于通用任务非常有效，但这种方法也带来了一些挑战：
- 知识稀释：单个模型必须在通用知识和专业技能之间取得平衡，导致两者都无法达到最佳效果。
- 资源利用率低：每次查询都会使用整个模型，无论查询复杂程度如何。
- 专业能力受限：在多个领域维持深入的专业知识非常困难。
- 扩展挑战：更新会影响整个系统，使得迭代改进变得复杂。
- 上下文管理：有限的上下文窗口限制了复杂对话的进行。
软件2.0（多智能体架构）的优势
构建原生的软件2.0多智能体架构通过以特定方式分离LLM的使用提供了显著的优势。这种架构提供了灵活性，可以根据需求选择不同的LLM——使用小型模型进行成本效益高的操作，使用大型模型处理复杂查询。它还允许根据使用情况在基于云的LLM和本地部署的模型之间切换。向多智能体系统的过渡解决了各种限制：
- 专业技能
- 特定任务的专用智能体
- 每个智能体具备更深入的领域知识
- 针对特定操作的优化性能
- 资源分配效率
- 根据任务选择合适的模型
- 并行处理能力
- 优化资源利用率
- 维护性提升
- 独立的智能体更新
- 模块化系统扩展
- 隔离测试和部署
- 扩展性增强
- 特定智能体的水平扩展
- 轻松添加新功能
- 灵活的资源分配
系统架构
在我们设计的原生软件2.0多智能体架构中，我们实现了几个专用智能体。分诊智能体高效地将用户查询路由到合适的子类别智能体。这些智能体包括一个代码生成智能体，用于生成代码，一个图表智能体，用于创建和管理交互式图表，一个解释智能体，用于提供系统生成代码的详细解释，以及一个编译器智能体，专注于执行从聊天或代码生成智能体接收的代码。
核心组件
- 分诊智能体
- 担任主要的协调者
- 接收初始用户查询
- 将请求路由到适当的专用智能体
- 管理响应流程和协调
- 专用智能体
- 代码生成智能体：基于自定义知识图谱构建，专注于 Substrate 和 Ink! 框架的实现，使用图 RAG（检索增强生成）引擎进行准确的代码生成
- 聊天智能体：处理通用查询和文档请求，与图 RAG 集成以获取特定框架的知识，能够执行向量搜索以回答与产品相关的问题
- 解释器智能体：结合多个数据源，将网络搜索结果与知识图谱数据集成，提供全面的代码解释
- 编译器智能体（开发中）：处理代码执行，管理终端操作，提供运行时反馈
知识集成
知识图谱增强了结果，而无需对大模型进行昂贵的微调。通过利用多模态和多语言数据，这些系统：
- 整合数据集（例如 Substrate 和 Ink! 框架、REST API 文档）
- 使用图 RAG 引擎和向量搜索提高精度
- 无缝集成网络搜索以补充知识
多智能体系统实现的最佳实践
智能体设计原则
设计稳健的多智能体系统需要：
- 为每个智能体明确职责，同时确保互补的角色
- 减少智能体间的依赖，以降低系统复杂性
- 标准化通信协议以确保一致性
知识管理
一个动态且维护良好的知识库确保准确的结果：
- 自动更新以保持数据的新鲜度
- 跨来源验证信息以确保一致性
- 通过清晰的协议解决智能体结论中的冲突
系统优化
效率与可靠性之间的平衡至关重要：
- 动态监控工作负载，优先处理关键任务
- 实现智能缓存以处理频繁请求
- 根据实时需求调整资源分配
未来发展方向
多智能体系统的未来改进将集中在更智能、更高效的运营上：
- 增强编译器智能体以生成复杂的代码
- 集成反馈系统以实现实时学习和优化
- 先进的内存管理以实现预测分配和智能清理
- 智能体间学习协议以在整个系统中共享见解
这些改进旨在创建一个响应迅速、稳定且适应性强的生态系统，随着用户需求不断进化。
结论
从单一大语言模型向多智能体架构的转变代表了AI系统中的一次变革性步骤。通过引入模块化和专业化，多智能体系统：
- 通过聚焦智能体来提升任务性能
- 通过模块化设计简化维护和扩展
- 为持续创新提供了一个未来的保障框架
这种架构不仅解决了当前的限制，还为AI辅助开发的可持续长期发展奠定了基础。