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多智能体协作模式

课程视频预览

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当项目涉及多个智能体协同时,就需要考虑多智能体设计模式。本节将回答:

  • 哪些场景适合使用多智能体?
  • 相比一个通用智能体,多智能体有哪些优势?
  • 实现多智能体需要哪些基础构件?
  • 如何观察智能体之间的交互过程?

学习目标

完成本节后,你将能够:

  • 识别多智能体的典型应用场景;
  • 理解多智能体相对单智能体的优势;
  • 把握多智能体设计的核心构件与可视化手段。

多智能体的核心思想:让多个智能体为了共同目标协同工作。这一模式广泛应用于机器人、自动化系统与分布式计算等领域。

适用场景

多智能体尤其适合以下情况:

  • 大规模工作量:将庞大任务拆成多个子任务并行处理,加快完成速度,如海量数据处理。
  • 复杂流程:将复杂流程拆解,由不同专业智能体处理各自环节,例如自动驾驶中分别负责导航、障碍检测、车与车通信的智能体。
  • 多元专长:不同智能体具备不同领域知识,比一个全能型智能体更高效。例如医疗场景中,诊断、治疗方案、患者监护可由不同智能体负责。

多智能体的优势

虽然单智能体可处理简单任务,但在复杂任务中,多智能体具有显著优势:

  • 专精化:每个智能体专注某项任务,避免“什么都做、但不精”的情况。
  • 可扩展:通过新增智能体扩展系统,比让单智能体背负更多职责更容易。
  • 容错性:某个智能体失败时,其他智能体仍可继续工作,提升整体可靠性。

以“预订旅行”为例:单智能体要处理航班、酒店、租车等全部流程,系统复杂难以维护;多智能体则可让航班、酒店、租车等分别由不同智能体负责,系统更模块化、可维护且易扩展。就像夫妻店一人包揽所有业务 vs. 加盟连锁中各部门分工合作。

实现多智能体的关键构件

在搭建多智能体系统前,需要明确以下要素:

  • 智能体通信:决定哪些智能体互通消息、如何共享用户偏好与约束。例如航班智能体需与酒店智能体同步出行日期,确保信息一致。
  • 协调机制:设定协同规则以满足用户偏好与限制。如用户希望住机场附近且租车仅在机场提供,酒店与租车智能体就需协调匹配。
  • 智能体架构:定义每个智能体的内部决策流程与学习方式。例如航班智能体可基于历史偏好训练模型推荐航班。
  • 交互可视化:构建日志、监控、可视化、指标等手段,跟踪智能体之间的交互状态与性能指标。
  • 协作架构模式:评估集中式、分布式或混合式等不同多智能体架构,并选择最契合的模式。
  • 人在回路:明确何时需要人工介入,例如用户提出特别请求或需要确认关键信息时。

监控多智能体交互

可视化交互过程有助于调试、优化与保障系统表现。可以通过:

  • 日志与监控:记录每个智能体的动作、时间、结果,用于追踪与诊断。
  • 可视化工具:绘制智能体之间的信息流,快速识别瓶颈与低效环节。
  • 性能指标:量化任务耗时、吞吐量、推荐准确率等,便于持续改进。

常见多智能体模式

群聊模式

群聊(Group Chat)

适用于需要多智能体实时沟通的场景,如团队协作、客服、社交。每个智能体代表一位参与者,通过消息协议收发信息,可采用集中式或去中心化架构。

任务交接模式

任务交接(Hand-off)

适合需要按流程逐步处理的任务,如客服、任务管理、流程自动化。智能体代表流程中的一个步骤,按照预设规则将任务交接给下一位智能体。

协同推荐模式

协同推荐(Collaborative Filtering)

当多个智能体拥有不同专业能力时,可协同提供更全面的推荐。例如股票推荐场景中:

  • 行业专家智能体给出行业洞察;
  • 技术分析智能体解读图表;
  • 基本面分析智能体评估财务状况。

三者协作即可向用户提供更可靠的建议。

案例:退款流程

以退款流程为例,可将智能体分为“流程专用”与“通用复用”两类。

流程专用智能体

  • 客户智能体:代表顾客,发起退款请求。
  • 卖家智能体:代表商家,处理退款。
  • 支付智能体:负责执行退款支付。
  • 问题处理智能体:解决流程中出现的争议或异常。
  • 合规智能体:确保流程符合法规与公司政策。

可复用智能体

  • 物流智能体:处理商品退回,可用于退款或一般发货。
  • 反馈智能体:收集用户反馈,适用于多种业务流程。
  • 升级处理智能体:在需要高级支持时介入。
  • 通知智能体:在关键节点向用户推送消息。
  • 分析智能体:汇总并分析流程数据。
  • 审计智能体:检查流程是否合规执行。
  • 报表智能体:生成流程报告。
  • 知识库智能体:维护与共享流程相关知识。
  • 安全智能体:保障流程安全。
  • 质量智能体:监督退款流程的服务质量。

上述组合展示了如何根据业务流程选择专用与通用智能体,构建灵活的多智能体系统。

练习

设计一个“客户支持”多智能体系统,明确涉及的智能体、职责分工以及交互方式,并同时考虑可复用的通用型智能体。

在查看参考答案前先自行思考,你可能需要的智能体比预想中更多。

提示:思考客服流程的各个阶段,以及任意系统都可能需要的基础智能体。

测验

问题:什么时候应该考虑使用多智能体?

  • [ ] A1:当工作量很小、任务很简单时

  • [ ] A2:当工作量较大

  • [ ] A3:当任务简单时

  • 查看解析

小结

本节回顾了多智能体的适用场景、优势、关键构件与观察手段,并介绍了几种常见的协作模式。

延伸资源

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