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GIS开发与技术分享

第六章:Agent 智能助手

6.1 Agent 概述

6.1.1 什么是 Agent

Agent(智能代理/智能助手)是一种能够自主完成复杂任务的 AI 应用。与普通的聊天助手不同,Agent 具备以下核心能力:

Agent 利用大语言模型的推理能力,不仅能够对话,还能够”行动”。它可以调用搜索引擎获取信息、执行代码进行计算、访问数据库查询数据,甚至控制外部系统完成操作。

6.1.2 Agent 的工作原理

Agent 的核心是”思考-行动-观察”循环(Reason-Act-Observe Loop):

用户输入
    ↓
┌─────────────────────────┐
│  思考(Reasoning)       │
│  - 分析任务目标          │
│  - 决定下一步行动        │
│  - 选择合适的工具        │
└───────────┬─────────────┘
            ↓
┌─────────────────────────┐
│  行动(Action)          │
│  - 调用选定的工具        │
│  - 传递必要的参数        │
│  - 执行具体操作          │
└───────────┬─────────────┘
            ↓
┌─────────────────────────┐
│  观察(Observation)     │
│  - 获取工具返回结果      │
│  - 分析执行效果          │
│  - 决定是否继续          │
└───────────┬─────────────┘
            ↓
     是否完成任务?
      ├── 否 ──→ 返回思考
      └── 是 ──→ 输出结果

6.1.3 Agent vs 聊天助手

特性 聊天助手 Agent
交互方式 纯对话 对话 + 工具调用
能力范围 知识问答 执行任务
信息获取 依赖训练数据和知识库 可实时获取外部信息
行动能力 可执行操作
复杂任务 难以处理 自主分解完成

6.1.4 Agent 的应用场景

数据分析

信息研究

自动化办公

客户服务

代码开发

6.2 创建 Agent 应用

6.2.1 创建步骤

步骤一:创建应用

  1. 进入 Dify 工作室
  2. 点击”创建空白应用”
  3. 选择”Agent”类型
  4. 填写应用名称和描述

步骤二:选择推理模型 Agent 的能力很大程度上取决于底层模型:

推荐模型选择: | 模型 | 推理能力 | 函数调用 | 推荐度 | |—–|———|———|——-| | GPT-4 | 最强 | 原生支持 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | | GPT-4-turbo | 很强 | 原生支持 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | | Claude 3 Opus | 很强 | 支持 | ⭐⭐⭐⭐ | | GPT-3.5-turbo | 良好 | 原生支持 | ⭐⭐⭐ | | Claude 3 Sonnet | 良好 | 支持 | ⭐⭐⭐ |

步骤三:配置 Agent 指令 编写清晰的指令提示词,定义 Agent 的角色、能力和行为规范。

6.2.2 编写 Agent 指令

高质量的 Agent 指令应包含以下要素:

角色定义

## 角色
你是一个专业的数据分析助手,擅长:
- 数据收集和清洗
- 统计分析和建模
- 数据可视化
- 报告撰写

能力说明

## 能力
你可以使用以下工具完成任务:
1. 网络搜索:获取最新数据和信息
2. 代码执行:运行 Python 代码进行计算
3. 图表生成:创建数据可视化图表
4. 知识库检索:查询企业内部知识

工作流程

## 工作流程
处理用户请求时,请遵循以下步骤:
1. 理解用户需求,明确分析目标
2. 制定分析计划,列出所需数据
3. 使用工具收集和处理数据
4. 进行分析并生成可视化
5. 撰写分析报告,给出建议

行为约束

## 约束
- 确保数据来源可靠
- 分析结论要有数据支撑
- 遇到问题时主动说明并寻求用户确认
- 保护用户隐私和数据安全

6.2.3 配置示例

完整的 Agent 配置示例:

# 数据分析助手

## 角色定义
你是一个智能数据分析助手,帮助用户进行数据分析和洞察挖掘。

## 核心能力
1. **数据收集**:通过搜索引擎获取公开数据
2. **数据处理**:使用 Python 进行数据清洗和转换
3. **统计分析**:计算统计指标、进行相关性分析
4. **可视化**:生成图表展示分析结果
5. **报告生成**:撰写结构化的分析报告

## 工作方式
收到分析请求后:
1. 确认分析目标和范围
2. 制定分析计划
3. 逐步执行分析任务
4. 展示中间结果供用户确认
5. 输出最终分析报告

## 注意事项
- 对于敏感数据,请用户确认后再处理
- 分析结论需要有数据支撑
- 不确定的内容要明确标注
- 复杂任务分步骤执行,每步说明进度

6.3 推理模式配置

6.3.1 Function Calling 模式

Function Calling(函数调用)是现代 LLM 原生支持的工具调用机制。

工作原理

  1. 将工具定义为函数 Schema 发送给模型
  2. 模型判断是否需要调用函数
  3. 若需要,模型输出结构化的函数调用
  4. 系统执行函数并返回结果
  5. 模型基于结果继续推理

优势

支持的模型

配置方式: 在 Agent 设置中选择支持 Function Calling 的模型,系统会自动启用此模式。

6.3.2 ReAct 模式

ReAct(Reasoning + Acting)是一种通过提示词引导模型进行推理和行动的框架。

工作原理

Thought: 我需要查找最新的销售数据
Action: search
Action Input: 2024年Q1销售数据报告
Observation: [搜索结果内容]
Thought: 我找到了数据,现在需要进行分析...
Action: code_execution
Action Input: import pandas as pd...
Observation: [代码执行结果]
Thought: 分析完成,我可以给出结论了
Final Answer: 根据分析...

优势

劣势

配置方式: 对于不支持 Function Calling 的模型,系统自动使用 ReAct 模式。

6.3.3 迭代次数配置

Agent 执行过程可能需要多次”思考-行动-观察”循环。

配置参数

最大迭代次数: 5  # 防止无限循环
迭代超时: 60秒   # 单次迭代的时间限制

建议配置: | 任务复杂度 | 迭代次数 | |———–|———| | 简单任务 | 3 | | 中等任务 | 5 | | 复杂任务 | 10 |

6.3.4 模式选择建议

优先使用 Function Calling

使用 ReAct 的情况

6.4 工具配置

6.4.1 添加工具

步骤

  1. 进入 Agent 编排界面
  2. 点击”工具”配置区域
  3. 点击”添加工具”
  4. 选择需要的工具
  5. 配置工具参数

6.4.2 内置工具

Dify 提供了丰富的内置工具:

搜索工具: | 工具 | 功能 | 配置要求 | |—–|——|———| | Google 搜索 | 网络搜索 | API Key | | Bing 搜索 | 网络搜索 | API Key | | DuckDuckGo | 网络搜索 | 无需 Key | | Wikipedia | 百科搜索 | 无需 Key |

计算工具: | 工具 | 功能 | 配置要求 | |—–|——|———| | 代码执行器 | 运行 Python/JS | 无 | | WolframAlpha | 数学计算 | API Key | | 计算器 | 基础运算 | 无 |

生成工具: | 工具 | 功能 | 配置要求 | |—–|——|———| | DALL-E | 图像生成 | OpenAI Key | | Stable Diffusion | 图像生成 | 本地部署 | | 图表生成 | 数据可视化 | 无 |

其他工具: | 工具 | 功能 | 配置要求 | |—–|——|———| | HTTP 请求 | 调用 API | 无 | | 当前时间 | 获取时间 | 无 | | 天气查询 | 天气信息 | API Key |

6.4.3 工具授权配置

部分工具需要配置 API Key:

配置步骤

  1. 进入”设置” → “工具”
  2. 找到需要配置的工具
  3. 点击”配置凭据”
  4. 输入 API Key
  5. 保存配置

示例 - 配置 Google 搜索

工具: Google 搜索
API Key: your-google-api-key
搜索引擎 ID: your-search-engine-id

6.4.4 知识库作为工具

可以将知识库添加为 Agent 的工具:

配置步骤

  1. 在”上下文”区域添加知识库
  2. 配置检索参数
  3. Agent 会在需要时自动检索

使用场景

6.4.5 自定义工具

通过 OpenAPI 规范导入自定义 API 工具:

步骤一:准备 OpenAPI Schema

openapi: 3.0.0
info:
  title: 订单查询 API
  version: 1.0.0
servers:
  - url: https://api.example.com
paths:
  /orders/{orderId}:
    get:
      summary: 查询订单详情
      parameters:
        - name: orderId
          in: path
          required: true
          schema:
            type: string
      responses:
        '200':
          description: 订单信息

步骤二:导入工具

  1. 进入”工具” → “自定义工具”
  2. 点击”创建自定义工具”
  3. 粘贴 OpenAPI Schema
  4. 配置认证方式
  5. 测试并保存

6.4.6 工具使用建议

精选工具

清晰描述

合理配置

6.5 Agent 调试

6.5.1 调试面板

Agent 调试面板显示完整的执行过程:

信息展示

6.5.2 日志分析

查看位置

  1. 进入应用详情
  2. 点击”日志”标签
  3. 选择具体会话

日志内容

会话 ID: xxx
开始时间: 2024-01-15 10:30:00
总耗时: 15.3s

执行步骤:
  1. 思考: 分析用户需求
  2. 行动: 调用搜索工具
     - 输入: "2024年AI发展趋势"
     - 结果: [搜索结果]
  3. 思考: 整理搜索结果
  4. 输出: 最终回答

Token 消耗:
  - 输入: 2341
  - 输出: 856
  - 总计: 3197

6.5.3 常见问题排查

问题一:工具调用失败

原因:
- API Key 无效
- 网络连接问题
- 参数格式错误

解决:
- 检查工具配置
- 验证网络连通性
- 查看错误日志

问题二:无限循环

原因:
- 任务描述不清晰
- 工具返回结果不明确
- 迭代次数设置过高

解决:
- 优化 Agent 指令
- 改进工具描述
- 设置合理的迭代限制

问题三:选错工具

原因:
- 工具描述不准确
- 工具数量过多
- 任务理解偏差

解决:
- 优化工具描述
- 精简工具列表
- 在指令中明确工具用途

问题四:回答质量差

原因:
- 模型能力不足
- 提示词设计问题
- 上下文信息不足

解决:
- 升级到更强的模型
- 优化 Agent 指令
- 提供更多背景知识

6.6 高级技巧

6.6.1 多 Agent 协作

通过工作流实现多个 Agent 协作:

架构设计

用户请求
    ↓
主 Agent(任务分配)
    ├── 研究 Agent(信息收集)
    ├── 分析 Agent(数据分析)
    └── 写作 Agent(报告生成)
    ↓
结果整合

实现方式: 使用工作流的 Agent 节点串联多个 Agent。

6.6.2 记忆增强

短期记忆

长期记忆

6.6.3 上下文管理

动态上下文

# 根据对话阶段调整上下文
if task_phase == "收集":
    context = research_context
elif task_phase == "分析":
    context = analysis_context
else:
    context = summary_context

6.6.4 工具链设计

设计合理的工具组合:

信息处理链

搜索 → 网页抓取 → 文本提取 → 知识存储

数据分析链

数据获取 → 代码执行 → 图表生成 → 报告撰写

6.6.5 错误恢复

重试策略

工具调用失败时:
  - 重试次数: 3
  - 重试间隔: 递增
  - 备选工具: 启用

降级处理

无法完成任务时:
  - 返回部分结果
  - 说明失败原因
  - 建议人工介入

6.7 实战案例

6.7.1 研究助手 Agent

功能需求

Agent 配置

# 研究助手

## 角色
你是一个专业的研究助手,帮助用户进行主题研究和信息整理。

## 工具
1. 网络搜索:搜索最新资讯和学术文献
2. 网页抓取:获取网页详细内容
3. 知识库检索:查询已有资料

## 工作流程
1. 理解研究主题和目的
2. 制定信息收集计划
3. 执行搜索和资料收集
4. 整理和归纳信息
5. 生成结构化报告

## 输出格式
研究报告应包含:
- 主题概述
- 关键发现
- 详细分析
- 结论建议
- 参考来源

6.7.2 代码助手 Agent

功能需求

Agent 配置

# 代码助手

## 角色
你是一个专业的编程助手,帮助用户编写和调试代码。

## 工具
1. 代码执行:运行 Python 代码
2. 文档搜索:查询 API 文档

## 工作方式
1. 理解用户的编程需求
2. 设计解决方案
3. 编写代码实现
4. 执行代码验证
5. 根据结果调整优化

## 代码规范
- 添加必要的注释
- 遵循 PEP8 规范
- 处理异常情况
- 提供使用说明

6.7.3 客服 Agent

功能需求

Agent 配置

# 智能客服

## 角色
你是一个专业的客户服务代表,帮助客户解决问题。

## 工具
1. 知识库检索:查询产品信息和FAQ
2. 订单查询:查询订单状态
3. 工单创建:创建售后工单

## 服务流程
1. 友好问候,了解问题
2. 分析问题类型
3. 查询相关信息
4. 提供解决方案
5. 确认问题是否解决
6. 必要时升级人工

## 服务标准
- 始终保持礼貌和耐心
- 回答准确、简洁
- 主动提供帮助
- 保护客户隐私

6.8 本章小结

通过本章的学习,你应该掌握:

  1. Agent 概念:理解 Agent 的工作原理和优势
  2. 创建流程:掌握 Agent 应用的创建和配置
  3. 推理模式:了解 Function Calling 和 ReAct 的区别
  4. 工具配置:熟练添加和配置各类工具
  5. 调试技巧:学会调试和优化 Agent
  6. 实战应用:能够设计和实现实际的 Agent 应用

6.9 思考与练习

  1. 实践练习
    • 创建一个研究助手 Agent
    • 实现一个代码生成和调试的 Agent
    • 设计一个多工具协作的 Agent
  2. 思考题
    • Agent 相比普通聊天助手有哪些优势和挑战?
    • 如何设计工具组合以提高 Agent 效率?
    • 什么情况下应该使用 Agent 而不是工作流?

下一章预告:第七章将介绍工具与插件系统,包括插件生态、自定义工具开发和最佳实践。