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硬核分享!构建单智能体已经Out了!大佬分享:架构设计如何推动可靠的多智能体编排

作者 | Nikhil Gupta,Atlassian AI产品管理负责人编译 | 云昭出品 | 51CTO技术栈(微信号:blog51cto)时至今日,如果再提如何构建一个Agent,肯定已经过时了。 打造一个超级智能的单一模型已经不再是2025年的主旋律。 而真正的力量和令人兴奋的新领域,是让多个专业化的AI智能体协同运转起来。

作者 | Nikhil Gupta,Atlassian AI产品管理负责人

编译 | 云昭

出品 | 51CTO技术栈(微信号:blog51cto)

时至今日,如果再提如何构建一个Agent,肯定已经过时了。打造一个超级智能的单一模型已经不再是2025年的主旋律。

而真正的力量和令人兴奋的新领域,是让多个专业化的AI智能体协同运转起来。可以把它们看作一支专家团队,每个成员拥有不同技能——一个负责数据分析,一个负责客户互动,另一个管理物流,等等。让这支团队无缝协作,正是业界讨论和现代平台所推动的魔力所在。

但说实话,协调一群独立且偶尔“古怪”的智能体并不容易。

难点不仅仅是单个智能体的构建,而是在于这复杂且琐碎的中间环节——编排。智能体相互依赖、异步行动且可能独立失败,你不仅是在写软件,更像是在指挥一场复杂的交响乐。这里就需要坚实的架构蓝图,可靠且可扩展的设计模式必须从一开始就考虑进去。

1.智能体协作的棘手问题

为什么多智能体系统的编排如此棘手?原因有这几点:

  • 它们是独立的:智能体不像程序里的函数调用,通常各自有自己的循环、目标和状态,不会耐心等待指令。
  • 通信复杂:不仅是A智能体与B智能体对话。A可能广播信息给C和D,B又在等待E的信号后才告诉F消息。
  • 需要共享“大脑”(状态):它们如何就“事实真相”达成共识?如果A智能体更新了记录,B智能体如何快速且可靠地知道?过时或冲突信息是大忌。
  • 故障不可避免:智能体崩溃、消息丢失、外部服务超时,某个环节出错可能导致整个系统停摆,甚至错误执行。
  • 一致性设计很难:多智能体分布式、异步操作的复杂流程,如何确保最终状态有效且正确?

简而言之,随着智能体和交互数量增加,组合复杂度爆炸。没有可靠的规划,调试成噩梦,系统脆弱易坏。

2.选择你的编排策略

决定智能体如何协调工作,是最根本的架构选择。常见框架:

  • 指挥家模式(层级式)像传统交响乐,有一个主编排者(指挥家)掌控全局,指挥各智能体(乐手)何时演奏。优点:流程清晰,执行易追踪,控制简单,适合较小或不太动态系统。缺点:指挥家可能成为瓶颈或单点故障,灵活性低,难应对动态反应。
  • 爵士乐团模式(联邦式/去中心化)智能体基于共享信号或规则直接协调,类似爵士乐手相互即兴演奏。存在共享资源或事件流,但无中央控制。优点:具备弹性(某一乐手停下,其他人继续),扩展性好,适应变化,行为更自然。缺点:整体流程难以理解,调试复杂(“那个智能体为什么这么做?”),保证全局一致性难度大。

许多真实多智能体系统是混合型——顶层有总指挥,内部智能体群组则去中心化协作。

3.管理智能体的“大脑”(共享状态)

智能体协作需要共享世界观,或至少共享相关任务的信息,如客户订单状态、产品知识库、团队目标进度等。维持这个“集体大脑”的一致性和分布访问极具挑战。

常用架构模式:

  • 中央知识库(集中式)所有共享信息的权威来源(数据库或知识服务)。智能体查询(读)和更新(写)。优点:真理单一来源,易于保证一致性。缺点:高并发压力大,可能成为瓶颈,需高度可靠和可扩展。
  • 分布式缓存智能体本地保存常用数据副本以提升速度,同时由中央库做后盾。优点:读取快。缺点:缓存失效和一致性是大难题。
  • 消息广播中央库或智能体广播“信息变更”消息,其他智能体监听更新。优点:智能体解耦,适合事件驱动。缺点:消息丢失或处理错误带来风险。

选择方案时需权衡实时一致性与性能需求。

4.错误处理与恢复设计

智能体失败是“何时”不是“是否”的问题。架构要预见并应对。

考虑:

  • 看门狗(监控)监视智能体行为,异常时重启或报警。
  • 重试与幂等性失败操作自动重试,但需确保幂等(重复执行结果相同)。
  • 补偿机制后续步骤失败时撤销前面成功步骤,Saga模式是典型方案。
  • 流程状态管理持久化记录流程进度,故障时可从最近状态恢复。
  • 防火墙模式(断路器和舱壁)限制失败影响范围,防止系统级崩溃。

5.确保任务执行一致性

除了单智能体的稳定,还要确保协作任务整体完成:

  • 近原子操作虽难实现分布式ACID事务,但通过Saga等模式可近似保证。
  • 事件溯源记录所有重要操作为不可变事件,方便审计和重构状态。
  • 共识机制关键决策时智能体需达成一致,可用投票或复杂算法。
  • 校验流程在任务完成后验证状态,异常则触发纠正。

6.必备基础设施工具箱

高质量架构离不开合适基础设施:

  • 消息队列(Kafka、RabbitMQ)解耦智能体异步通信,平滑流量峰值。
  • 共享数据库/知识库按需选关系型、NoSQL、图数据库等,保证性能和高可用。
  • 观测平台(日志、指标、追踪)分布式系统调试的命脉,必须能全链路监控。
  • 智能体注册中心方便发现服务和智能体实例。
  • 容器化与编排(Kubernetes等)部署、管理、弹性伸缩的关键。

7.智能体如何通信?

通信协议影响性能与耦合度:

  • 电话模式(REST/HTTP)简单普遍,适合请求-响应,但高频通信可能效率低。
  • 结构化会议(gRPC)高效且类型安全,支持流式,性能优异但需定义接口。
  • 公告栏(消息队列,如AMQP、MQTT)发布-订阅,异步解耦,高扩展。
  • 直线电话(RPC,较少用)直接调用,快速但高度耦合。

因此,需要选择合适的协议,来匹配交互需求。

8.多智能体的架构选择,考虑哪些?

构建可靠、可扩展的多智能体系统不是找魔法弹,而是基于具体需求做出明智的架构选择。

是更偏向层级控制还是联邦弹性?共享状态怎么管理?智能体故障时的应对方案?哪些基础设施不可或缺?

的确,这些问题非常复杂,但这些问题在架构层面,终归就分为这几块:

智能体交互编排、共享知识管理、故障预案、一致性保障及基础设施搭建。

就如同驾驭云原生一般,相信这一波的强大的AI系统的复杂性,同样也可以被各位驯服和驾驭。

共勉!

参考链接:https://venturebeat.com/ai/beyond-single-model-ai-how-architectural-design-drives-reliable-multi-agent-orchestration/

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