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多智能体
面向多个AI智能体的协调与通信模式
30秒速览
- 是什么
- 通过主管与工作者架构、共享工作区、流水线和显式交接来协调多个专精 AI 智能体,从而分工协作并以并行或串行方式处理工作。
- 何时使用
- 需要多种专业能力的复杂问题、需要分布式处理的大批量工作,或者在步骤之间加入验证就能显著提升质量的任务。
- 注意
- 协调开销、多个智能体之间相互关联的错误以及延迟上升,往往会盖过相较于更简单的单智能体基线所带来的收益。
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概览
多智能体模式通过主管-工作者架构、共享工作空间、顺序流水线、并发处理以及显式交接来协调各类专精的AI智能体。LangGraph、Google ADK 和 CrewAI 等框架有助于实现这些工作流,但增加智能体数量并不会自动提升质量:协调开销、相关联的错误、延迟和成本都必须与更简单的单智能体基线进行权衡比较。
实际应用与使用场景
企业级研究系统:以主管-工作者架构协调各类专精的研究智能体,并在质量、延迟和成本方面与单智能体基线进行对比评估。
复杂内容创作:由研究、写作、编辑和事实核查智能体在带有质量检查点的结构化工作流中协作的顺序流水线。
并行决策分析:采用并发编排,让多个专家智能体(财务、市场、风险、技术)从不同视角同时分析投资决策。
动态客户支持:通过交接编排,依据上下文和复杂度将客户咨询智能地路由至合适的专家智能体。
协作式文档撰写:借助共享草稿板系统,多个智能体在实时可见和迭代优化的条件下透明地协作撰写文档。
分布式问题求解:在同伴协作网络中,智能体共享信息、协商资源,并通过结构化通信协议达成共识。
实时信息系统:事件驱动的通信协议,实现跨企业系统的可扩展智能体协调。
跨平台集成:借助A2A协议的实现,让不同平台和不同厂商的智能体之间实现无缝协作。
为什么这很重要
多智能体模式能够构建充分利用专精能力和分布式处理的复杂AI系统。它们带来更好的可扩展性、通过冗余提升的可靠性,以及借助多元视角增强的问题解决能力。对于那些受益于分工协作、专业专长,或需要超出单智能体能力的大规模处理的复杂应用而言,这些模式不可或缺。
实施指南
何时使用
- 能够从专业专长或多元视角中获益的复杂问题
- 需要分布式处理能力的高吞吐量应用
- 验证与同行评审可显著提升质量的任务
- 需要不同角色或人物设定以实现全面覆盖的场景
- 需要通过多个智能体获得冗余和容错能力的应用
- 智能体专精化可带来显著效率提升的系统
最佳实践
- 设计智能体之间清晰的通信协议和消息格式
- 实施适当的协调机制,以防止冲突和死锁
- 为系统中的每个智能体定义明确的角色和职责
- 采用有效的负载均衡和任务分配策略
- 为系统中的所有智能体实施监控和健康检查
- 设计在单个智能体故障或不可用时的优雅降级机制
- 建立清晰的决策和冲突解决流程
常见陷阱
- 过度复杂化协调,导致通信开销和延迟
- 任务分配不当,造成瓶颈或智能体闲置
- 对智能体故障和通信问题的错误处理不足
- 创建使系统在单个智能体故障时变得脆弱的依赖关系
- 未能妥善管理共享资源以及智能体之间可能的冲突
- 监控不足,导致难以诊断多智能体系统的问题
可用技术
A2A 协议(Agent2Agent)(A2A)
面向 AI 智能体互操作性的开放标准,可实现跨平台的无缝协作
智能体通信协议
用于智能体交互的标准化通信机制,包括消息传递、发布-订阅和事件驱动模式
主管-工作者模式(SVW)
编排者-工作者架构,由一个主导智能体协调多个专门的子智能体以并行执行任务
共享草稿板协作(SSC)
多个智能体在同一个公共工作区上透明地协作,所有工作对彼此都可见
顺序流水线智能体(SPA)
专门化的智能体在线性流水线中处理任务,每个智能体的输出成为下一个智能体的输入
并发编排(CO)
多个智能体同时处理同一任务,以提供多样化的视角和并行处理能力
交接式编排(HO)
动态委派,智能体根据上下文和各自的专门能力智能地转移控制权
对等协作
对等智能体之间没有中央权威的去中心化协作
分层协调(HC)
多层级的智能体协调,具有监督关系、集中式编排和权限委派
消息队列(MQ)
异步消息传递系统,在分布式智能体系统中实现 AI 智能体与服务之间的解耦通信
共识算法
用于多智能体决策的分布式共识机制
辩论链(CoD)
多个 AI 模型协作并展开辩论以得出结论
智能体混合(MoA)
一种分层集成方法:在每一层,多个 LLM 提议智能体都会接收上一层的全部回复作为辅助上下文,并在最终的聚合器进行综合之前迭代地完善各自的答案。由于模型在看到同伴的回复后能给出更好的答案,一叠开源提议智能体可以胜过单个前沿模型。
账本编排(Magentic-One)(LO)
编排器使用两个账本来驱动一组专业化智能体:一个是任务账本,保存事实、有依据的推测和计划;另一个是进度账本,编排器在每一步进行自我反思,判断是否取得进展、团队是否陷入停滞,以及下一步应由哪个智能体行动。当进展停滞时,外层循环会更新事实并修订计划。该方法由微软 Magentic-One 提出。
Chain of Agents(CoA)
一种面向长上下文任务的免训练框架,它将超长输入切分为若干块,把每一块分配给一个工作智能体;每个工作智能体读取自己的块以及上一个工作者传递过来的持续通信单元,最后将累积的最终通信交给管理智能体生成答案。这种顺序化的读取与摘要链条缓解了长上下文中的焦点丢失问题,并优于 RAG 和全上下文基线。
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