以控制平面架構設計高階代理式人工智能系統:逐步教學與實作示範
今次教學示範,我哋會用控制平面(Control Plane)設計模式,打造一個先進嘅代理式人工智能系統(Agentic AI)。過程中會逐步拆解系統各個組件嘅實作細節。控制平面就好似中央指揮官,負責協調各種工具、管理安全規則,並結構化推理循環。我哋亦會建立細小嘅檢索系統、定義模組化工具,以及整合一層代理式推理層,令系統能夠動態計劃同執行行動。最後,整個系統會表現得好似一個有紀律、懂得使用工具嘅AI,能夠檢索知識、評估理解、更新學習者檔案,並透過統一、可擴展嘅架構記錄所有互動。
以下係系統核心代碼嘅重點講解:
1. 知識庫初始化及檢索器設計
我哋首先準備必需嘅依賴庫,定義資料結構,並建立一個簡易嘅檢索器(SimpleRAGRetriever)。知識庫內包含多份教學文件,涵蓋Python基礎、函數、面向對象編程、線性代數、機器學習等主題。為模擬相似度檢索,隨機生成嵌入向量,並用餘弦相似度判斷文件與查詢嘅關聯度,從而返回最相關嘅文件。
2. 工具註冊系統(Tool Registry)
工具註冊系統封裝多個模組化工具,包括知識搜索、理解評估、學習者檔案更新、互動日誌紀錄等。系統會保存用戶狀態(例如學習水平、已學主題),每個工具都能被控制平面調用。呢個層次令AI能夠以模組化方式使用不同功能,方便日後擴展。
3. 控制平面(Control Plane)實作
控制平面負責統籌所有工具嘅執行,嚴格執行安全規則,例如限制每次請求可調用嘅工具數量、只允許特定工具等。每次行動前會進行驗證,並記錄執行歷史,確保整個系統行為可預測又安全。
4. 教學代理(TutorAgent)
教學代理作為系統嘅前端智能體,負責分析學生查詢、制定多步執行計劃,並透過控制平面調用相關工具。它會綜合各工具結果,生成對學生有用嘅回應,例如提供教學內容、出題測試理解,並將所有互動記錄存檔。
5. 系統示範運行
示範代碼會初始化所有組件,處理幾個示例查詢,並打印系統狀態總結。整個過程中,教學代理會按查詢需求調用知識檢索、評估理解及記錄互動,控制平面則確保流程安全與透明。
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評論與啟示
今次示範清楚展示利用控制平面架構管理多模組工具驅動嘅代理式AI系統嘅優勢。控制平面不單止作為「指揮中心」,確保安全規則與執行紀錄,更令系統各部分分工清晰、模組化。這種結構有助於系統擴展、維護和調試,尤其適合複雜工作流程中需要多工具協同的場景。
此外,透過模擬檢索與多工具協作,代理能夠智能地回應多樣化查詢,結合知識檢索與評估,為用戶提供更全面的學習體驗。這種代理式AI的設計理念,為教育、客服、研究等領域帶來實用價值。
不過,系統現階段仍使用隨機生成嵌入向量,實際應用時需要接入真實語義檢索模型以提升準確度。安全規則亦可根據實際需求動態調整,增強彈性與防護能力。未來可考慮整合更多智能工具,如自然語言生成、視覺辨識等,令代理更具多模態理解及互動能力。
總括而言,控制平面架構為打造安全、模組化且可擴展嘅代理式AI系統提供了強大框架。隨著人工智能應用日益複雜,類似設計模式將成為提升系統可靠性和靈活性的關鍵。對香港讀者而言,理解及掌握這類架構,將有助於推動本地AI技術發展及產業應用。
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