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Agentic Design Patterns 結語

davidlei

在這本書裡,我們從 Agentic AI 的基礎概念一路走到複雜自主系統的實際實作。一開始我們就提出一個前提:打造智慧 Agent 就像在技術畫布上創作一幅複雜的作品,這個過程不只需要一具強大的認知引擎(例如大型語言模型,LLM),還需要一套穩固的架構藍圖。這些藍圖,也就是 Agentic 模式,提供了必要的結構與可靠性,能把單純被動反應的模型,變成主動、以目標為導向、能做複雜推理與行動的系統。

這一章會把前面探討過的核心原則整合起來。我們先回顧關鍵的 Agentic 模式,把它們整理成一個連貫的框架,凸顯這些模式合在一起的價值。接著看這些單一模式怎麼組合成更複雜的系統,發揮強大的加乘效果。最後展望 Agent 開發的未來,看看有哪些正在浮現的趨勢與挑戰,會形塑下一代的智慧系統。

關鍵 Agentic 原則回顧

本書詳細介紹的 21 種模式,是一套完整的 Agent 開發工具箱。雖然每種模式各自對應一個特定的設計難題,但我們可以把它們歸進幾個基礎類別來整體理解,這些類別剛好對應智慧 Agent 的核心能力。

  1. 核心執行與任務拆解: 在最基本的層面,Agent 必須能執行任務。Prompt Chaining(提示鏈)、Routing(路由)、Parallelization(平行化)與 Planning(規劃)這幾種模式,構成了 Agent 行動能力的基石。Prompt Chaining 提供一個簡單卻有力的方法,把問題拆成一連串線性的獨立步驟,確保前一步的輸出能在邏輯上銜接到下一步。當工作流程需要更靈活的行為時,Routing 引入條件判斷,讓 Agent 根據輸入的情境選擇最合適的路徑或工具。Parallelization 讓彼此獨立的子任務可以同時執行,藉此提升效率;而 Planning 模式則把 Agent 從單純的執行者提升為策略家,能為高層次的目標擬出多步驟的計畫。
  2. 與外部環境互動: Agent 能與自身內部狀態以外的世界互動時,用處會大幅增加。Tool Use(工具使用,也就是 Function Calling)模式在這裡最為關鍵,它提供了機制,讓 Agent 能運用外部的 API、資料庫和其他軟體系統,把 Agent 的運作建立在真實世界的資料與能力之上。而要有效使用這些工具,Agent 常常得從龐大的資料庫中取得特定、相關的資訊。Knowledge Retrieval(知識檢索)模式,特別是 RAG(Retrieval-Augmented Generation,檢索增強生成),正是為此而生:它讓 Agent 能查詢知識庫,並把查到的資訊納入回應,使回答更準確、更貼合當下情境。
  3. 狀態、學習與自我改進: 一個 Agent 要能處理的不只是單輪任務,就必須能維持上下文、並隨時間進步。Memory Management(記憶管理)模式很重要,它讓 Agent 同時具備短期的對話上下文和長期的知識保留。除了單純的記憶之外,真正聰明的 Agent 還會自我改進。Reflection(反思)與 Self-Correction(自我修正)模式讓 Agent 能檢討自己的輸出,找出錯誤或不足,反覆修正自己的成果,得到品質更高的最終結果。Learning and Adaptation(學習與調適)模式更進一步,讓 Agent 的行為能依據回饋與經驗演進,隨時間變得更有效。
  4. 協作與溝通: 很多複雜問題最好透過協作來解決。Multi-Agent Collaboration(多 Agent 協作)模式讓我們能打造這樣的系統:多個各有專長的 Agent,每個都有不同的角色與能力,一起達成共同目標。這種分工讓系統能處理單一 Agent 難以應付的多面向問題。而這類系統要有效運作,關鍵在於清楚又有效率的溝通,這正是 Inter-Agent Communication(A2A,Agent 間通訊)與 Model Context Protocol(MCP,模型上下文協定)這兩種模式要解決的問題,它們的目標是把 Agent 與工具之間交換資訊的方式標準化。

透過各自對應的模式來運用這些原則,就能得到一套穩固的框架來打造智慧系統。它們引導開發者做出的 Agent,不只能執行複雜任務,還兼顧結構清楚、穩定可靠、易於調整。

組合模式打造複雜系統

Agentic 設計真正的威力,不是來自單獨套用某一種模式,而是來自巧妙地把多種模式組合起來,構成複雜的多層系統。Agentic 畫布很少只有一條簡單的工作流程;它比較像一張由許多相互串連的模式織成的網,這些模式協同運作,一起達成複雜的目標。

想像我們要開發一個自主的 AI 研究助理,這種任務需要規劃、資訊檢索、分析與整合等多種能力的組合。這樣的系統正是模式組合的絕佳範例:

在這個例子裡,至少有五種不同的 Agentic 模式被交織在一起。Planning 模式提供高層次的架構,Tool Use 把運作建立在真實世界的資料上,Multi-Agent Collaboration 帶來專業分工,Reflection 確保品質,Memory Management 維持一致性。這樣的組合,把一組個別的能力變成一個強大的自主系統,能處理單一 Prompt 或簡單提示鏈遠遠應付不來的任務。

展望未來

把 Agentic 模式組合成複雜系統(就像前面的 AI 研究助理那樣)並不是故事的結尾,而是軟體開發新篇章的開端。往前看,有幾個正在浮現的趨勢與挑戰會定義下一代的智慧系統,把可能性的邊界往外推,也要求打造它們的人拿出更高的功力。

邁向更先進 Agentic AI 的路上,一個明顯的方向是追求更高的自主性與推理能力。我們討論過的模式為目標導向的行為搭好了鷹架,但未來需要的 Agent 得能應付模稜兩可的情況、做抽象與因果推理,甚至展現某種程度的常識。這大概會牽涉到跟新型模型架構、以及神經符號(neuro-symbolic)方法更緊密的整合,把 LLM 擅長的模式比對,和傳統 AI 嚴謹的邏輯結合起來。我們會看到系統從 human-in-the-loop(人在迴圈中,Agent 是副駕駛)轉向 human-on-the-loop(人在迴圈上),也就是放心讓 Agent 在最少的監督下執行複雜、長時間運行的任務,只有在目標完成或發生重大例外時才回報。

伴隨這股演變而來的,是 Agentic 生態系與標準化的興起。Multi-Agent Collaboration 模式凸顯了專職 Agent 的威力,未來會出現開放的市集與平台,讓開發者可以在上面部署、探索並協調一批批「Agent 即服務」。要讓這件事成功,MCP(Model Context Protocol)與 A2A(Inter-Agent Communication)背後的原則會變得至關重要,進而催生出全業界通用的標準,規範 Agent、工具與模型之間如何交換資料,以及更進一步的上下文、目標與能力。

這個逐漸壯大的生態系,一個很好的例子就是「Awesome Agents」GitHub 儲存庫。這是一份很有價值的資源,收錄了精選的開源 AI Agent、框架與工具,把從軟體開發到自主研究、對話式 AI 等各種應用的前沿專案整理起來,展現了這個領域飛快的創新速度。

不過,這條路並非沒有艱鉅的挑戰。隨著 Agent 越來越自主、彼此連結越來越緊密,安全性、對齊(alignment)與穩健性這些核心問題會變得更加關鍵。我們要怎麼確保 Agent 的學習與調適不會讓它偏離原本的目的?要怎麼打造能抵禦惡意攻擊、面對難以預料的真實情境仍站得住腳的系統?要回答這些問題,需要一套新的「安全模式」,以及一套嚴謹的工程紀律,聚焦在測試、驗證與倫理對齊上。

最後的話

在這本書裡,我們一直把打造智慧 Agent 當成一門在技術畫布上實踐的藝術。這些 Agentic 設計模式就是你的調色盤與筆觸,是那些讓你能超越簡單 Prompt、創造出動態、有回應、以目標為導向的系統的基礎元素。它們提供了必要的架構紀律,把大型語言模型原始的認知能力,轉化成一個可靠又有目的的系統。

真正的功夫不在於精通某一種模式,而在於理解它們之間的互動:把整張畫布看成一個整體,組合出一個讓規劃、工具使用、反思與協作彼此和諧運作的系統。Agentic 設計的原則是一種全新創造語言的文法,讓我們不只能指示機器該做什麼,還能指示它該如何「存在」。

Agentic AI 是科技領域中最令人興奮、發展最快的方向之一。這裡談的概念與模式不是最終、一成不變的教條,而是一個起點,一個讓你在上面繼續建構、實驗與創新的穩固基礎。未來我們不會只是 AI 的使用者,而會是智慧系統的建築師,這些系統將幫我們解決世上最複雜的問題。畫布就在你面前,模式就在你手中。現在,該動手打造了。

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Day 15:如果是我會怎麼寫一個 agent framework