LangChain Agent开发概述

原创于 2025-12-17 10:48:15 发布 · 132 阅读

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#langchain #python #人工智能 #github #llama #agent #RAG

LangChain是一个强大的框架，可简化基于大语言模型（LLM）的应用程序开发，以下是LangChain Agent开发的相关技术：

核心概念

LangChain Agent是基于大型语言模型（LLM）构建的应用程序组件，能执行特定任务或一系列操作，通过集成不同工具和服务实现自动化处理复杂工作流程。

核心组件

Agent：LangChain的核心智能单元，能利用LLM进行推理并动态选择行动路径，根据任务需求调用不同工具或执行多步骤推理来处理复杂任务。
Tools：为智能体提供外部功能，如API调用、搜索或计算等。LangChain提供丰富的工具集成接口，可扩展智能体能力。常见的预制工具集有csv_agent（处理CSV数据分析）、python_repl（执行Python代码）、requests（调用HTTP API）等。
Prompt Templates：负责创建PromptValue，将用户输入和其他动态信息转换为适合语言模型的格式，有助于规范LLM的输入，确保输出符合预期。
Memory：存储和检索信息，保持对话或任务上下文，使智能体具备上下文感知能力。包括感觉记忆（初始输入文本、图片等数据）、短期记忆（本次与AI对话的上下文）、长期记忆（通过向量存储或数据库保存跨任务信息）。实现方式有embedding技术（将文本、图片等数据转换为向量）和向量相似度计算（计算两个向量之间的相似度，如余弦相似度、欧式距离、汉明距离等）。
Chains：将多个操作或工具按顺序连接的模块化工作流，可将复杂任务拆解为可管理的子任务，组合成复杂工作流，支持线性或分支逻辑。LangChain的表达式语言（LCEL）可用于构建和优化各种自动化和数据处理链条。
LangGraph：2025年推出的扩展，将Agent工作流建模为有向无环图（DAG），优化任务流控制和错误处理。

开发步骤

1、环境搭建：安装LangChain及相关依赖，如pip install langchain，若使用特定模型（如GPT-4o-mini）还需安装对应库；设置环境变量存储API密钥，如OpenAI API Key。

2、选择LLM引擎：根据任务复杂度选择合适的LLM，如GPT-4（适合复杂推理）、Falcon-40B（适合高吞吐场景）等。也可使用量化技术（如BitsAndBytes）降低模型内存占用。

3、初始化智能体：使用initialize_agent函数，传入工具集、语言模型、Agent类型等参数初始化智能体。例如：

from langchain.agents import AgentType, initialize_agent
from langchain.llms import OpenAI
llm = OpenAI(temperature=0, openai_api_key=openai_api_key)
agent = initialize_agent(tools=tools, llm=llm, agent=AgentType.CONVERSATIONAL_REACT_DESCRIPTION, verbose=True)

4、工具开发与集成：

预制工具使用：LangChain提供多种预制工具，可直接加载使用，如调用维基百科工具from langchain.agents import load_tools; tools = load_tools([“wikipedia”])。
自定义工具开发：使用@tool装饰器定义自定义工具函数，并将其添加到工具列表中供智能体调用。例如：

from langchain.tools import tool
@tool
def text_summarizer(text: str) -> str:
"""文本摘要工具,保留核心信息"""
from transformers import pipeline
summarizer = pipeline("summarization", model="facebook/bart-large-cnn")
return summarizer(text, max_length=130, min_length=30, do_sample=False)[0]['summary_text']

设计Prompt Templates：明确工具描述、任务指令、格式约束、示例演示等要素，引导智能体更好地完成任务。

运行与测试：调用agent.run()方法传入问题，获取智能体的响应，并对结果进行测试和优化，根据实际情况调整参数配置、改进对话策略等。

拓展玩法

接入本地知识库：可接入PDF、markdown、Notion等本地知识库，让智能体获取更多信息。
加入多轮对话记忆功能：使用记忆模块（如ConversationBufferMemory、ConversationSummaryMemory等）存储对话历史，实现多轮对话，提升交互体验。
利用AgentExecutor执行多步规划任务：如分析一篇论文，输出摘要，给出优缺点评价等复杂任务。

应用场景

LangChain Agent在多个领域有广泛应用，如金融领域的自动化交易分析，通过集成市场数据API、LLM分析模块和交易执行工具，分析实时市场趋势并生成投资建议；电商领域的智能客服，结合记忆模块记录用户历史交互，调用知识库回答常见问题；制造业的质量检测，集成ERP系统和预测模型，自动分析库存水平并生成补货计划等。

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