Anthropic 最近发布了一篇干货满满的文章《Building Effective Agents》,分享了他们在开发 AI 智能体(Agent)方面的工程实践。这篇文章总结了与跨行业客户的合作经验,提供了清晰的设计原则和实用模式,是 AI 开发者的必读指南。以下,我将为你提炼文章的核心内容,带你了解如何构建高效、可靠的 AI 智能体。
智能体与工作流:定义与区别
在 AI 领域,“智能体(Agent)”和“工作流(Workflow)”常被混用,Anthropic 首先给出了明确定义:
- 工作流(Workflow):像预设好的流水线,大语言模型(LLM)按固定路径调用工具或执行任务。适合需要高可预测性和一致性的场景,如自动化数据处理。
- 智能体(Agent):更灵活,能根据环境和任务动态决定下一步行动,保持对任务的控制权。适合处理开放式、复杂任务,如自动化代码调试或多步骤决策。
清晰的定义有助于团队统一认知,降低沟通成本。Anthropic 将两者统称为“智能体系统(Agentic System)”,但在架构上明确区分,强调选择合适系统类型是成功的第一步。
何时使用智能体?何时不必?
Anthropic 提出了一条核心原则:尽可能保持简单,避免不必要的复杂性。在决定是否构建智能体时,建议从最简单的解决方案入手:
- 简单任务:直接调用大语言模型 API(如 Anthropic 的 Claude),配合上下文和少样本学习(Few-shot Learning),即可高效完成。
- 中等复杂任务:
- 需要高可预测性和一致性?选择工作流,通过预定义路径确保稳定性。
- 需要灵活性和模型驱动的决策?选择智能体。
- 复杂任务:当任务步骤难以预测或需要动态调整时,智能体更适合。例如,处理开放式问题(如“帮我优化一个营销计划”)。
过早引入复杂性会导致更高的延迟、成本和调试难度。因此,从简单 API 调用开始,通过迭代评估逐步增加复杂性,是最佳实践。
三大核心原则:简单、透明、工具优化
Anthropic 总结了构建高效智能体的三大原则:
- 保持简单:优先选择最简单的解决方案,仅在必要时引入多步骤智能体系统。
- 确保透明性:智能体的规划和决策过程应清晰可追溯,便于调试和用户理解。
- 工具优化:工具的设计和文档需与提示工程(Prompt Engineering)同等重视,确保智能体高效调用外部工具。
这些原则贯穿智能体开发,从架构设计到实际部署。
六种常见模式:灵活组合,定制化应用
Anthropic 总结了智能体开发中的六种常见模式,这些模式是构建复杂系统的基石,可根据场景灵活组合:
- 增强型语言模型(Augmented LLM)
最基础的模式,通过检索(Retrieval)、工具调用和记忆增强大语言模型功能。适合简单任务,如问答或内容生成。 - 提示词链(Prompt Chaining)
将多个提示词串联,逐步引导模型完成复杂任务。例如,先提取用户需求,再生成计划,最后执行任务。 - 路由(Routing)
根据任务类型或上下文,将任务分配给不同工具或模型。例如,代码相关任务交给代码生成模型,文本分析交给通用 LLM。 - 并行化(Parallelization)
同时运行多个子任务以提高效率。例如,智能体并行调用多个 API 获取数据。 - 协调者-工作者(Orchestrator-Worker)
一个“协调者”负责任务分配和调度,多个“工作者”执行具体任务。例如,协调者分解代码调试任务,工作者调用调试工具。 - 评估者-优化者(Evaluator-Optimizer)
“评估者”检查任务结果是否符合要求,“优化者”根据反馈改进输出。适合需要迭代优化的场景,如自动优化生成的代码。
这些模式并非固定不变,开发者应根据实际场景定制和组合。Anthropic 强调,持续评估性能并迭代优化是成功的关键,仅在复杂性显著提升效果时才引入新模式。
框架的利与弊:谨慎选择
市面上存在多种智能体开发框架,如 LangGraph、Amazon Bedrock 的 AI Agent Framework、Rivet 和 Vellum。这些框架提供了便利,但也增加了复杂性。Anthropic 建议:
- 能用 API 解决的,不要用框架。几行代码调用大模型 API 往往比引入框架更高效。
- 使用框架需理解底层代码。框架的黑盒性质可能导致调试困难,开发者需深入了解其工作原理。
- 必要时果断重构。如果早期使用框架快速构建原型,但发现更简单的实现方式可行,应重构为基于基础组件的方案。
工具设计:智能体-计算机交互(ACI)的关键
工具是智能体的核心组成部分,Anthropic 强调工具设计需与提示工程同等重视。他们将智能体与工具的交互称为智能体-计算机交互(ACI),并建议投入与人机交互(HCI)相当的精力。以下是具体建议:
- 充足的思考空间:为模型预留足够 Tokens 用于推理,避免因上下文限制导致失败。
- 格式自然:工具的输入输出格式应贴近模型在训练数据中见过的格式,避免额外负担(如无需精确统计代码行数或进行字符串转义)。
- 清晰的文档:工具的定义和规范需详细记录,确保智能体准确调用。
Anthropic 分享了一个经验:在开发 SWE-bench 智能体(用于自动化代码任务)时,他们花在优化工具上的时间超过了优化提示词的时间。
安全性与测试:确保可靠运行
智能体的自主性带来灵活性的同时,也增加了成本和错误放大的风险。Anthropic 提出了以下措施确保安全性:
- 沙盒测试:在受控环境中进行广泛测试,模拟各种边缘情况,验证智能体行为。
- 防护措施:设置明确的限制和规则,防止智能体产生意外或有害行为,例如避免在代码调试中插入错误逻辑。
- 迭代优化:通过用户反馈和环境交互,不断改进智能体的性能和安全性。
代码示例:从理论到实践
Anthropic 提供了两个智能体的实现代码,展示理论如何落地:
- SWE-bench 智能体:专注于自动化代码任务,如修复 Bug 或实现新功能,适合开发者参考代码相关智能体的构建。
- Computer Use 智能体:展示多模态交互能力,如结合文本和视觉输入完成任务。
这些代码示例(可在原文链接中找到)为开发者提供了宝贵的参考,展示了如何将模式和工具整合到实际应用中。
总结:从简单开始,迭代优化
Anthropic 的核心理念是:成功的智能体系统不在于复杂,而在于适合。从简单的提示词和 API 调用入手,通过持续评估和优化逐步增加复杂性,仅在必要时引入多步骤智能体系统。遵循三大原则(简单性、透明性、工具优化),灵活组合六种模式,重视工具设计和安全性测试,开发者可以构建高效、可靠的 AI 智能体。
无论是自动化工作流、代码调试,还是复杂的多步骤任务,Anthropic 的经验为我们提供了清晰指引。未来,随着多模态能力和长期推理能力的提升,智能体的潜力将进一步释放。但无论技术如何发展,保持简单和用户导向始终是成功的关键。
如果你对智能体开发感兴趣,不妨从 Anthropic 的建议开始,尝试用简单的方式构建你的第一个智能体!
参考:
- Anthropic 官方文章:《Building Effective Agents》
- 原文链接:https://www.anthropic.com/engineering/building-effective-agents