AI Agent能夠充分發揮大模型的能力,尤其是在解決復雜問題方面,相較于傳統AI應用架構將實現躍遷級提升。斯坦福大學教授吳恩達表示,“基于GPT-3.5構建的智能體工作流在應用中表現比GPT-4更好”。當前,AI Agent已成為企業落地大模型時必選的應用范式之一。為了高效構建AI Agent,開發人員需要采用成熟的AI Agent框架。

01AI Agent框架是什么?

AI Agent框架是一種軟件平臺,旨在簡化AI Agent的創建、部署和管理。這些框架為開發人員提供預設組件、抽象概念和工具,簡化復雜人工智能系統的開發。通過為AI Agent開發中的常見挑戰提供標準化方法,AI Agent框架使開發人員能夠專注于其應用的獨特方面,而不是為每個項目重新造輪子。AI Agent框架的組成部分通常包括:? Agent架構:用于定義AI Agent內部組織的結構,包括其決策過程、記憶系統和交互能力;? 環境界面:連接Agent與其運行環境(無論是模擬環境還是真實環境)的工具;? 任務管理:用于定義、分配和跟蹤Agent任務完成情況的系統;? 通信協議:實現Agent之間以及Agent與人類之間互動的方法;? 學習機制:實施各種機器學習算法,讓Agent隨著時間的推移不斷提高性能;? 集成工具:連接Agent與外部數據源、應用程序接口和其他軟件系統的實用工具;? 監控和調試:允許開發人員觀察Agent行為、跟蹤性能和發現問題的功能。

02AI Agent框架為什么重要?

AI Agent框架在推動人工智能發展方面發揮著至關重要的作用,具體來看:第一,加速開發。AI Agent框架通過提供預設組件和最佳實踐,大大減少了創建復雜AI Agent所需的時間和精力;第二,標準化。AI Agent框架促進開發人員以一致的方法應對共同的挑戰,促進人工智能領域的合作和知識共享;第三,可擴展性。AI Agent框架旨在支持從簡單的single-Agent應用到復雜的multi-Agent環境的系統開發;第四,可訪問性。通過抽象出人工智能開發中的復雜問題,AI Agent框架使更多的開發人員和研究人員更容易獲得先進的人工智能技術;

03如何選擇AI Agent框架?

無論是經驗豐富的AI開發者,還是剛剛開始探索AI Agent的技術人員,了解AI Agent框架都至關重要。當前,市面上已有多種AI Agent框架可供使用,每個框架都提供了自己獨特的方法來應對AI Agent開發中的核心挑戰。本文選擇了主流的5種AI Agent框架(LangChain、LangGraph、CrewAI、Semantic Kernel、AutoGen)進行橫向對比,研究每種框架的獨特優勢和重點方向,幫助開發人員和研究人員選擇最適合其特定需求的工具。

LangChain注重集成性和靈活性,為創建基于LLM的AI Agent提供了靈活直觀的方法;通過擴展LangChain的功能,LangGraph使創建更復雜、有狀態和多Agent應用成為可能;CrewAI致力于創建基于角色的協作式人工智能系統,模仿人類團隊結構來解決復雜的挑戰;Semantic Kernel為將人工智能融入業務應用提供了強大的工具,強調應用和安全性;AutoGen提供了一個適應性強的框架,可用于構建具有強大對話和任務完成能力的復雜Multi-Agent系統。雖然每個框架都有自己的特點,但在功能上會有重疊,最佳選擇往往取決于項目的具體需求。在實際場景,將多個框架結合起來或互補使用,將帶來更強大、更靈活的解決方案。

▎1.LangChain

LangChain是一個功能強大、適應性強的框架,使開發由大語言模型驅動的應用程序變得更加容易,開發人員可以利用LangChain設計出具有復雜推理、任務執行以及與外部數據源和應用程序接口交互功能的強大AI Agent。開始人員在使用LLM時會面臨在冗長的對話中保留上下文、整合外部信息以及協調多步驟項目的困難。LangChain解決了這些問題。由于其模塊化架構,LangChain框架很容易由各種組件組成,并可用于各種目的。

?Github:https://github.com/langchain-ai/langchain/tree/master/libs/langchain/langchain/agents

?文檔:https://python.langchain.com/v0.2/docs/introduction/?

LangChain的主要功能:

?復雜工作流程的鏈和Agent抽象;

?與多個LLM集成(OpenAI、Hugging Face等);

?內存管理和上下文處理;?提示工程和模板支持;

?內置工具可用于網絡抓取、API交互和數據庫查詢;

?支持語義搜索和向量存儲;

?針對結構化響應的可定制輸出解析器。

LangChain的優勢:

?靈活設計復雜的Agent行為;

?輕松集成數據源和外部工具;

?社區活躍,更新頻繁;

?大量文件和示例;

?與語言無關的設計原則;

?從原型到可投產應用的可擴展性。

LangChain的適用場景:

?對話式AI助手;

?自主任務完成系統;

?文件分析和問題解答Agent;

?代碼生成和分析工具;

?個性化推薦系統;

?內容摘要和生成。

LangChain的生態系統一直在發展壯大,社區貢獻的新元素、新工具和新連接器也在定期推出。因此,無論是對于希望嘗試基于大模型的應用的新手,還是希望創建生產環境AI系統的資深開發人員來說,LangChain 都是一個不錯的選擇。LangChain始終站在人工智能領域的最前沿,及時更新新的模型和方法。由于其架構的適應性,LangChain是面向未來的人工智能開發選擇,使用LangChain開發的應用程可以輕松跟上語言模型的新發展。

▎2.LangGraph

LangGraph是LangChain的擴展,可以使用LLM創建有狀態的多角色應用,特別適用于構建復雜的交互式AI系統,包括規劃、反思和多角色協調。

?GitHub:https://github.com/langchain-ai/langgraph

?文檔:https://langchain-ai.github.io/langgraph/?

LangGraph的主要功能:

?有狀態的交互和工作流程;

?多Agent協調與通信;

?與LangChain的組件和工具集成;

?基于圖形的Agent互動表示法;

?支持循環和非循環執行流;

?內置錯誤處理和重試機制;

?可定制的節點和邊緣實現;

?規劃和反思功能。

LangGraph的優勢:

?可創建更復雜、有狀態的AI應用;

?與LangChain生態系統無縫集成;

?支持構建復雜的multi-Agent系統;

?提供Agent互動的可視化表示;

?允許動態、自適應的工作流程;

?促進開發自我完善的人工智能系統;

?提高人工智能決策的可追溯性和可解釋性;

?實現反射型AI行為。

LangChain的適用場景:

?交互式敘事引擎;

?復雜的決策系統;

?多步驟、有狀態的聊天機器人;

?協作解決問題的環境;

?模擬multi-Agent生態系統;

?自動工作流程協調;

?能夠提高自身性能的自我反思型AI系統。

通過提供一個基于圖譜的框架來規劃和執行人工智能操作,LangGraph在LangChain的基礎上進行了擴展。由于對規劃、反思的重視,LangGraph可以創建能夠理解自身流程、從過去交互中學習并動態修改方法的人工智能系統。這為創造能夠逐步管理復雜和動態情境并提升自身能力的人工智能提供了巨大潛力。LangGraph的多智能體能力允許創建多個人工智能實體的系統,這些人工智能實體之間可以溝通、協作甚至競爭,這在開發復雜的戰略規劃系統、復雜環境模擬以及在各種應用中實現更適應性和現實性的人工智能行為方面具有重要價值。

▎3.CrewAI

CrewAI是一個用于協調角色扮演型AI Agent的框架,允許開發人員創建由AI Agent組成的“Crew”,每個Agent都有特定的角色和職責,共同完成復雜的任務。該框架尤其適用于構建協作式人工智能系統,以解決需要不同專業知識和協調工作的問題。

?GitHub:https://github.com/crewAIInc/crewAI

?文檔:https://docs.crewai.com/

?CrewAI的主要功能:

?基于角色的Agent架構;

?動態任務規劃和授權;

?復雜的Agent間通信協議;

?等級森嚴的團隊結構;

?自適應任務執行機制;

?沖突解決系統;

?性能監測和優化工具;

?可擴展的Agent功能;

?情景模擬引擎;

?集成應用程序接口,增強Agent功能。

CrewAI的優勢:

?通過角色專業化促進復雜任務的完成;

?可根據不同團隊規模和任務復雜程度進行擴展;

?促進模塊化和可重復使用的Agent設計;

?通過Agent協作實現突發問題的解決;

?通過集體智慧加強決策;

?創建更逼真的人類團隊動態模擬;

?允許隨著時間的推移進行適應性學習和改進;

?根據任務優先級優化資源分配;

?通過可追溯的決策過程提供可解釋的人工智能;

?支持可定制的Agent行為道德框架。

CrewAI的適用場景:

?高級項目管理模擬;

?協作式創意寫作系統;

?在城市規劃或減緩氣候變化等領域解決復雜問題;

?業務戰略制定和市場分析;

?跨學科的科研協助;

?應急響應規劃和優化;

?金融市場分析和預測;

?供應鏈優化;

?環境影響評估。

CrewAI引入了一種基于角色的架構,模仿人類的組織結構,擴展了多Agent系統的理念。因此,人工智能團隊能夠解決現實世界中需要各種技能和良好協調的挑戰性問題。通過強調自適應執行、Agent間通信和動態工作分配,CrewAI框架有助于創建能夠管理不斷變化的設置并隨時間推移提高整體性能的人工智能系統。這對模擬復雜的類人決策和協作過程尤為有效。CrewAI為開發人工智能系統開辟了新的途徑,使其能夠有效地探索復雜的社會和組織現象并建立模型。這對于制作更逼真的模擬環境、在困難的決策環境中訓練人工智能以及開發先進的人工智能系統都非常有幫助。

▎4. Semantic Kernel

Semantic Kernel旨在縮小傳統軟件開發與人工智能之間的差距,尤其側重于將大語言模型集成到現有應用中。該框架為開發人員提供了各種工具,使開發人員能夠在不徹底改造現有代碼庫的情況下集成人工智能功能。SDK的輕量級特性和對多種編程語言的支持使Semantic Kernel能夠高度適應各種開發環境。Semantic Kernel的協調器可以管理復雜的多步驟人工智能任務,使開發人員能夠在其應用程序中創建復雜的人工智能驅動工作流。

?GitHub:https://github.com/microsoft/semantic-kernel

?文檔:https://learn.microsoft.com/en-us/semantic-kernel/

Semantic Kernel的主要功能:

?將人工智能功能無縫集成到應用中;

?支持多種語言(C#、Python、Java等);

?用于管理復雜任務的協調器;

?內存管理和嵌入;

?靈活的人工智能模型選擇和組合;

?強大的安全和合規功能;

?用于輕量級集成的SDK。

Semantic Kernel的優勢:

?企業級應用支持;

?靈活選擇和組合人工智能模型;

?強大的安全和合規能力;

?與現有代碼庫無縫集成;

?簡化人工智能開發流程;

?可針對各種應用規模進行擴展;

?支持快速原型開發和部署;

?利用人工智能功能增強現有應用;

?允許傳統系統逐步采用人工智能;

?促進代碼的可重用性和可維護性。

Semantic Kernel的適用場景:

?企業級對話機器人和虛擬助理;

?智能流程自動化;

?人工智能增強型生產力工具;

?應用的自然語言界面;

?個性化內容推薦系統;

?語義搜索和信息檢索;

?自動化客戶支持系統;

?智能文件處理;

?人工智能驅動的決策支持系統;

?語言翻譯和本地化服務;

?情感分析和意見挖掘;

?智能調度和資源分配;

?工業環境中的預測性維護;

?人工智能增強型數據分析平臺;

?個性化學習和輔導系統。

通過提供強大的安全性和合規性功能,Semantic Kernel 解決了企業級應用的關鍵問題,使其適合部署在敏感或受監管的環境中。該框架在人工智能模型選擇方面的靈活性使開發人員能夠選擇和組合不同的模型,針對特定用例優化性能和成本效益。Semantic Kernel強調無縫集成,并支持逐步采用人工智能,這對于希望利用人工智能功能來增強現有軟件生態系統的企業來說尤為重要。這種方法允許逐步實施人工智能功能,降低了與大規模人工智能轉型相關的風險和復雜性。

▎5.AutoGen

AutoGen是一個開源框架,旨在構建高級AI Agent和multi-Agent系統。AutoGen由微軟研究院開發,為創建會話和完成任務的AI應用提供了一個靈活而強大的工具包,強調模塊化、可擴展性和易用性,使開發人員能夠高效地構建復雜的人工智能系統。

?GitHub:https://github.com/microsoft/autogen

?文檔:https://microsoft.github.io/autogen/docs/Getting-Started/

AutoGen的主要功能:

?Multi-Agent對話框架;

?支持大語言模型和傳 API;

?可定制的Agent角色和行為;

?增強對話記憶和上下文管理;

?內置錯誤處理和任務恢復機制;

?與外部工具和服務集成;

?靈活的對話流程控制;

?支持人機互動;

?適用于定制Agent實施的可擴展架構;

?全面的文檔和示例。

AutoGen的優勢:

?簡化復雜Multi-Agent系統的開發;

?可為不同任務創建專門的Agent;

?促進不同人工智能模型和服務的無縫集成;

?提高人工智能對話的穩健性和可靠性;

?支持自主運行和人工監督;

?通過預置組件縮短開發時間;

?實現快速原型設計和實驗;

?為高級人工智能應用奠定基礎;

?鼓勵社區驅動的發展和創新;

?提供從簡單到復雜Agent系統擴展的靈活性。

AutoGen的適用場景:

?高級AI對話系統;

?自動編碼助手和軟件開發工具;

?復雜的問題解決和決策系統;

?自動化客戶支持和服務Agent

?創意寫作和內容生成系統;

?數據分析和可視化助理;

?任務規劃和執行Agent;

?協作式頭腦風暴和構思工具。

AutoGen為創建Agent提供了一個標準化、模塊化的框架,這是AI Agent開發的重要一步。這種方法利用預設部件和成熟的設計模式,大大降低了創建復雜人工智能系統的門檻。AutoGen通過強調適應性和互操作性,促進了AI Agent的快速開發和迭代。AutoGen能夠處理多種人工智能模型并提供標準化接口,因此可以創建非常靈活的Agent,使其能夠在各種環境和工作中發揮作用。AutoGen的一個重要特色是其多Agent通信結構。因此,開發人員可以設計由多個專業Agent共同協作解決復雜問題或執行高難度工作的系統。

本文章轉載微信公眾號@沙丘社區

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