LLM架构实战:用 LangChain 和 LangGraph 打造多智能体研究助手(含代码)

大语言模型(LLM)的应用越来越广泛,从智能客服到内容创作,从数据分析到研究辅助,LLM 正逐渐改变着人们获取信息和解决问题的方式。今天,我们就来深入探讨大语言模型的架构,尤其是单智能体和多智能体架构,并手把手教大家用 LangChain 和 LangGraph 搭建一个多智能体研究助手。

一、大语言模型智能体的组成部分

回顾一下,大语言模型智能体主要由几大关键部分构成。首先是大语言模型本身,赋予它特定的任务和角色后,它便能在解决问题的过程中进行推理。就好比给一个智慧大脑设定了思考方向,让它能有针对性地 “思考”。

其次是记忆组件,它能在多次交互和会话中捕捉并存储上下文信息和反馈。短期记忆就像即时通讯记录,保存着最近的对话内容,指导智能体下一步行动;长期记忆则如同知识宝库,随着时间积累知识,让智能体更具个性化,表现也更出色。

工具组件也不可或缺,它使智能体能够调用外部服务,比如 API 接口、网页搜索功能、邮件系统,以及其他计算资源,来执行各种动作、完成任务。比如智能体可以通过调用天气 API,为用户查询天气信息。另外,检索功能可以获取各类数据,无论是最新的市场趋势、公司政策更新,还是产品库存情况,确保智能体使用的信息准确无误,它有时也可归为工具的一部分。

二、单智能体与多智能体 LLM 架构大揭秘

在搭建 LLM 架构时,我们面临两种

### 使用 LangChain4j 实现多智能体方案 尽管 LangChain4j 当前并不支持类似于 AutoGen 或 CrewAI 中的高级抽象概念(如 Agent),但它提供了足够的灵活性,允许开发者通过低级别的 API 来构建多智能体系统[^1]。这些核心组件包括 `ChatLanguageModel`、`ToolSpecification` `ChatMemory`。 以下是实现一个多智能体系统的具体方法: #### 1. 定义多个智能体 每个智能体可以被看作是一个独立的任务处理单元,具有自己的目标行为逻辑。可以通过配置不同的工具集来区分各个智能体的行为模式。例如: - **Customer Support Agent**: 负责解答用户的常见问题。 - **IT Support Agent**: 解决技术相关的问题。 ```java // 创建 Customer Support Agent 工具集合 List<ToolSpecification> customerSupportTools = Arrays.asList( new ToolSpecification("FAQ", (input, context) -> { // 查询 FAQ 数据库并返回结果 return "Answer from FAQ"; }), new ToolSpecification("FeedbackCollector", (input, context) -> { // 收集用户反馈 return "Thank you for your feedback!"; }) ); // 创建 IT Support Agent 工具集合 List<ToolSpecification> itSupportTools = Arrays.asList( new ToolSpecification("TroubleshootingGuide", (input, context) -> { // 提供技术支持文档链接 return "Please refer to our troubleshooting guide."; }), new ToolSpecification("SystemStatusChecker", (input, context) -> { // 检查系统状态 return "All systems are operational."; }) ); ``` #### 2. 初始化聊天模型与记忆模块 为了使智能体能够记住之前的对话历史并保持上下文连贯性,需要引入 `ChatMemory` 组件。这有助于模拟真实的人类交流体验。 ```java // 初始化共享的语言模型实例 ChatLanguageModel languageModel = new OpenAILanguageModel(apiKey); // 设置 Chat Memory 对象以便跟踪会话记录 ChatMemory chatMemory = new InMemoryChatHistory(); ``` #### 3. 构建协作机制 当面对跨领域的问题时,单个智能体可能无法完全解决它。此时就需要设计一种方式让不同类型的智能体之间相互配合完成任务。下面展示了一种简单的轮询策略作为例子: ```java public String handleRequest(String input) { // 尝试交给第一个 agent 处理 ConversationContext contextForFirstAgent = new DefaultConversationContext(input, null, customerSupportTools, chatMemory); String firstResponse = languageModel.generate(contextForFirstAgent).getOutput(); if (!firstResponse.contains("I don't know")) { // 如果成功解决了问题就直接返回答案 return firstResponse; } else { // 否则转给第二个 agent 进一步尝试 ConversationContext contextForSecondAgent = new DefaultConversationContext(input, null, itSupportTools, chatMemory); return languageModel.generate(contextForSecondAgent).getOutput(); } } ``` 以上代码片段展示了如何在一个请求未得到满意答复的情况下切换至另一个专家型智能体继续服务的过程[^3]。 另外值得注意的是,在实际项目当中还可以考虑加入更多复杂的控制流程比如条件分支判断或者事件驱动架构等等以适应更加多样化的需求场景。 --- ### 总结 综上所述,虽然 LangChain4j 并没有内置专门针对 multi-agent system 的高层封装接口[^4] ,但是凭借其开放式的结构依旧能够让程序员轻松搭建起具备一定智能化水平的应用程序 。只要合理运用所提供的基础构件——即自然语言理解引擎、定制化技能插件以及持久化的沟通日志存储设施 ——就能有效达成预期效果 。
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