AI 文摘

关于如何使用Agent进行生成式AI应用开发





作者: 公共云与AI 来源: 公共云与AI

1 介绍

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2 前言

由于工作需要,本人在近一年的工作中帮助多个客户实现了基于LLM的AI应用场景落地,也调研实践了目前的很多生成式AI应用开发技术,包括使用RAG、工作流、Agent(含多Agent)协同等各项生成式AI的技术的综合应用,因此本人想对基于Agent进行生成式AI开发做实践总结。

3 正文

3.1 引言

随着人工智能技术的飞速发展,大语言模型(LLM)、检索增强技术(RAG)和智能体(Agent)已经成为推动该领域进步的关键技术。正确理解这三者的概念及其之间的关系是面向GenAI开发的基础。下图是2024年国内的AIGC产业链企业的总结。

3.2 LLM、RAG和Agent之间的对比

大语言模型(LLM)检索增强生成(RAG)智能体(Agent)

定义 大型语言模型(LLM),如GPT系列、BERT等,是利用大量文本数据训练的模型,能够生成连贯的文本、理解语言、回答问题等。 检索增强生成技术结合了传统的信息检索技术和最新的生成式模型。它先从一个大型的知识库中检索出与查询最相关的信息,然后基于这些信息生成回答。 智能体是指具有一定智能的程序或设备,能够感知环境并根据感知结果做出响应或决策的实体。它们可以是简单的软件程序或复杂的机器人。

作用 LLM作为基础技术,提供了强大的语言理解和生成能力,是构建复杂人工智能系统的基石。 RAG可以视为在LLM基础上的扩展或应用,利用LLM的生成能力和外部知识库的丰富信息来提供更准确、信息丰富的输出。 智能体可以利用LLM进行自然语言处理,通过RAG技术获得和利用知识,以在更广泛的环境中做出决策和执行任务。它们通常位于应用层级,是对LLM和RAG技术在特定环境下的集成和应用。

因此,可以理解为LLM 是基础,RAG 是在LLM基础上的进一步应用,而智能体 则是综合运用LLMRAG 以及其他技术,在更复杂环境中进行交互和任务执行的实体。这种关系体现了从基础技术到应用技术再到实际应用的逐级深入。

3.3 LLM Agent架构

由于大语言模型(LLM)在处理复杂问题时特别是需要多步骤的复杂问题处理时面临的困难,因此业界提出了一些针对性的prompt解决方案,例如Chain-Of-Thought,CoT) [1]、Tree of Thoughts,ToT[2]等。

在现实世界的场景中,决策通常需要经过一系列步骤进行处理,包括观察、推理和行动 。这是一个迭代的过程,直到获得最终结果。这一过程启发了现代LLM Agent的设计,这些代理通常遵循“观察-推理-行动-重复 ”模型,反映了人类问题解决方法。可以参考文章 ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models[3]。

在Lilian Weng在2023年的LLM Powered Autonomous Agents[4]里给出了LLM Agent 的架构,核心模块包含PlanningMemoryTool use

一个典型的LLM Agent 的工作场景演示示意图:例如,Python REPL用于解决分析任务,若需获取最新信息,则应进行网络搜索;而当用户要求创建图像时,则可使用Dall-E3

3.4 LLM Agent开发框架

目前,很多公司都推出了帮助开发者实现LLM Agent的开发助手,例如OpenAI’s Assistants API[5]、Langchain’s agent[6]结合Langgraph[7];Dify.ai[8]、Coze[9]等也推出了自己的Agent开发框架。

本文主要基于AWS Bedrock Agent[10] 来进行生成式AI应用开发实验演示。

3.5 AWS Bedrock Agent介绍

AWS Bedrock Agent[11]使生成式AI应用程序能够在不同系统和数据源之间执行多步骤任务。Agent利用基础模型的推理能力将用户请求分解为逻辑序列,确定所需信息,并决策调用哪些API以及执行顺序。Bedrock Agent 可以通过AWS CLI、控制台或者API 进行创建。Bedrock Agent 包含如下模块[12]:

*基础模型(Foundation model,FM) : 基础模型理解用户请求,将复杂任务分解为多个步骤,并通过对话收集额外信息以采取行动完成请求。

*说明(Instructions) : 编写说明来描述代理的设计用途。借助高级提示,用户可以在编排的每个步骤中为代理进一步自定义指令,并包含用于解析每个步骤输出的 Lambda 函数。

  • 以下至少一项:

-Action Groups(操作组) :用户可以提供以下资源来定义Agent为用户执行

的操作:OpenAPI schema或者 function deatil schema;Lambda函数(调用Agent)

-知识库(Knowledge bases) : 将知识库与Agent进行关联,以便Agent能够查询知识库获取额外的上下文信息,从而提升Agent生成的回答质量

提示模版(Prompt templates): 提示模板是创建要提供给 FM 的提示的基础,AWS Bedrock agent公开了预处理、编排、知识库响应生成和后处理期间* 使用的默认四个基本提示模板。用户可以选择编辑这些基本提示模板,以自定义代理在其序列的每个步骤中的行为。详情参考Advanced prompts in Amazon Bedrock[13]

典型的AWS Bedrock agent 编排流程如下图所示

3.6 实践示范

1. 实践一 :基于AWS Bedrock 构建企业产品知识问答助理agent

主要流程如下:

  • 创建AWS Bedrock agent

  • 创建知识库(Knowledge bases)

  • 创建操作组(Action Groups) : AWS Lambda函数(含权限控制 )以及OpenAPI Schemas[14] * 测试Agent,测试过程中可以使用AWS Bedrock Trace events[15]进行调试

  • Agent更新部署(使用agent version和agent alias),参考Deploy an agent[16]

参考代码仓库[17]

2. 实践二:基于AWS Bedrock自建生成式AI平台(复杂应用)

主要流程如下:

  • 用户在浏览器客户端发起访问请求,经过AWS CloudFront缓存并回源AWS S3获取网站静态资源

  • 用户在网页端登录,通过SDK请求AWS Cognito获取登录认证授权 JWT token信息

  • 用户登录后需要在前端页面根据业务需要请求相关功能时,首先调用Lambda Function Url进行相关请求的签名,携带JWT Token信息验证用户权限并获得签名后的请求header信息

  • 根据业务需要,使用签名后的header请求相关服务的AWS Lambda Function URL(Model对话、Agent对话、翻译、知识库等)

  • AWS Lambda Function 根据需要使用Bedrock SDK请求Bedrock的相关功能

  • 请求结果上下文记录到AWS DynamoDB的Table中

参考代码仓库[18]

参考资料

[1] Chain-Of-Thought,CoT) : https://arxiv.org/pdf/2201.11903

[2] Tree of Thoughts: https://arxiv.org/pdf/2305.10601

[3] ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models,ToT: https://arxiv.org/pdf/2210.03629

[4] LLM Powered Autonomous Agents: https://lilianweng.github.io/posts/2023-06-23-agent/

[5] OpenAI’s Assistants API: https://platform.openai.com/docs/assistants/overview

[6] Langchain’s agent: https://python.langchain.com/v0.2/docs/concepts/#agents

[7] Langgraph: https://langchain-ai.github.io/langgraph/

[8] Dify.ai: https://dify.ai/

[9] Coze: https://www.coze.com/docs/guides/welcome?_lang=zh

[10] AWS Bedrock Agent: https://aws.amazon.com/blogs/aws/preview-enable-foundation-models-to-complete-tasks-with-agents-for-amazon-bedrock/

[11] AWS Bedrock Agent: https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/agents.html

[12] 模块: https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/agents-how.html

[13] Advanced prompts in Amazon Bedrock*:https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/advanced-prompts.html*

[14]OpenAPI schemas

:https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/agents-api-schema.html

[15]AWS Bedrock trace events: https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/trace-events.html

[16]Deploy an agent: https://docs.aws.amazon.com/bedrock/latest/userguide/agents-deploy.html

[17]代码仓库: https://github.com/mingyu110/Cloud-and-GenAI/tree/main/bedrock-agent/BytesCommerce

[18]代码仓库:https://github.com/cloudswb/aws-genai-bedrock-builder/tree/main

更多AI工具,参考Github-AiBard123国内AiBard123

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