如何構(gòu)建 AI 智能體(2025 完全指南)
??內(nèi)容提要
AI 智能體是能夠自主決策并采取行動(dòng)以完成任務(wù)的系統(tǒng)。與聊天機(jī)器人不同,它們不遵循預(yù)定義的工作流程——它們會(huì)進(jìn)行推理、規(guī)劃、使用工具并動(dòng)態(tài)適應(yīng)。本指南將通過真實(shí)示例和代碼,向你具體展示如何使用如 LangChain 和 AutoGen 等現(xiàn)代框架來(lái)構(gòu)建可工作的智能體。

2025 年正被譽(yù)為"AI 智能體之年",其在企業(yè)中的應(yīng)用正在加速。微軟 CEO 薩提亞·納德拉稱其為一根本性轉(zhuǎn)變:"請(qǐng)將智能體視為 AI 時(shí)代的應(yīng)用。"但問題在于——大多數(shù)教程向你展示的都是偽裝成智能體的聊天機(jī)器人,或者更糟的是,那些在演示中有效但在生產(chǎn)環(huán)境中失敗的復(fù)雜系統(tǒng)。
在構(gòu)建了多個(gè)生產(chǎn)級(jí)智能體并分析了最新框架之后,我將確切地向你展示如何創(chuàng)建真正有效的 AI 智能體。不摻水分,不搞噱頭——只有由真實(shí)代碼和經(jīng)過驗(yàn)證的架構(gòu)支持的實(shí)踐實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
AI 智能體與聊天機(jī)器人有何不同?
讓我們立刻澄清這一點(diǎn)。智能體沒有預(yù)定義的工作流程——它不僅僅是遵循第一步、第二步、第三步。相反,它會(huì)在不確定的步驟數(shù)量中動(dòng)態(tài)做出決策,并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
| 特性 | 傳統(tǒng)聊天機(jī)器人 | AI 智能體 |
|---|---|---|
| 決策能力 | 遵循預(yù)定義規(guī)則 | 自主決策 |
| 工作流程 | 固定的、線性的步驟 | 動(dòng)態(tài)的、自適應(yīng)的規(guī)劃 |
| 記憶 | 僅限于會(huì)話 | 跨任務(wù)持久化 |
| 工具使用 | 無(wú)或硬編碼 | 動(dòng)態(tài)選擇和使用工具 |
| 錯(cuò)誤處理 | 失敗或請(qǐng)求幫助 | 嘗試替代方法 |
真實(shí)示例: 要求一個(gè)聊天機(jī)器人"預(yù)訂下周二飛往紐約的航班",它要么會(huì)失敗,要么會(huì)向你詢問更多信息。而一個(gè)智能體會(huì)檢查你的日歷、搜索航班、比較價(jià)格,甚至處理預(yù)訂——根據(jù)發(fā)現(xiàn)的情況調(diào)整其方法。
每個(gè) AI 智能體所需的 5 個(gè)核心組件
基于廣泛的研究和生產(chǎn)部署,每個(gè)可工作的 AI 智能體都需要以下五個(gè)組件:
1. 大語(yǔ)言模型 - 大腦
LLM 充當(dāng)推理引擎。在 2025 年,你有多種優(yōu)秀選擇(參見我們的詳細(xì)比較):
- Claude 4 Opus: 最適合復(fù)雜推理和擴(kuò)展思考
- GPT-4.1: 在編碼和工具使用方面表現(xiàn)出色,擁有 100 萬(wàn)令牌上下文
- Gemini 2.5 Pro: 強(qiáng)大的多模態(tài)能力
?? 專業(yè)提示: 不要默認(rèn)使用最昂貴的模型。對(duì)于智能體任務(wù),每百萬(wàn)令牌 2 美元的 GPT-4.1-mini 通常表現(xiàn)不俗,尤其是在結(jié)合良好提示的情況下。
2. 記憶系統(tǒng) - 上下文
由于 LLM 默認(rèn)是無(wú)狀態(tài)的,你需要管理它們的歷史和上下文。現(xiàn)代框架提供幾種記憶類型:
# 示例:LangChain 記憶實(shí)現(xiàn)
from langchain.memory import ConversationSummaryBufferMemory
memory = ConversationSummaryBufferMemory(
llm=llm,
max_token_limit=2000,
return_messages=True
)
# 智能體現(xiàn)在可以跨多次交互進(jìn)行記憶
記憶類型:
- 緩沖區(qū)記憶: 存儲(chǔ)原始對(duì)話歷史
- 摘要記憶: 壓縮長(zhǎng)對(duì)話
- 實(shí)體記憶: 跟蹤特定實(shí)體及其屬性
- 知識(shí)圖譜記憶: 構(gòu)建概念間的關(guān)系
3. 工具 - 雙手
工具允許你的智能體與外部世界交互。正確的工具配置與提示工程同等重要。
# 示例:定義一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)搜索的工具
from langchain.tools import Tool
def search_web(query: str) -> str:
"""搜索網(wǎng)絡(luò)以獲取最新信息。"""
# 此處為實(shí)現(xiàn)代碼
return search_results
web_search_tool = Tool(
name="WebSearch",
func=search_web,
description="搜索網(wǎng)絡(luò)以獲取最新信息。當(dāng)你需要最新數(shù)據(jù)時(shí)使用。"
)
?? 關(guān)鍵點(diǎn): 你的工具描述直接影響智能體性能。要具體說(shuō)明何時(shí)以及如何使用每個(gè)工具。模糊的描述會(huì)導(dǎo)致工具選擇不當(dāng)。
4. 規(guī)劃系統(tǒng) - 策略
智能體必須能夠提前規(guī)劃和思考。2025 年最成功的方法是 ReAct 范式(推理 + 行動(dòng)):
# ReAct 風(fēng)格智能體循環(huán)
while not task_complete:
# 1. 觀察當(dāng)前狀態(tài)
observation = get_current_state()
# 2. 思考下一步行動(dòng)
thought = llm.think(f"給定 {observation},我下一步該做什么?")
# 3. 決定行動(dòng)
action = llm.decide_action(thought, available_tools)
# 4. 執(zhí)行行動(dòng)
result = execute_action(action)
# 5. 反思結(jié)果
reflection = llm.reflect(result)
# 更新狀態(tài)并繼續(xù)
5. 執(zhí)行循環(huán) - 引擎
執(zhí)行循環(huán)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)一切。現(xiàn)代框架以不同方式處理此問題:
- LangChain/LangGraph: 使用基于圖的執(zhí)行模型
- AutoGen: 實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)的參與者模型
- CrewAI: 專注于基于角色的智能體協(xié)作
逐步指南:構(gòu)建你的第一個(gè)可工作智能體
讓我們構(gòu)建一個(gè)能夠研究主題并撰寫報(bào)告的實(shí)用智能體。此示例展示了所有五個(gè)核心組件的實(shí)際運(yùn)作。
步驟 1:設(shè)置環(huán)境
# 安裝所需的包
pip install langchain langchain-openai tavily-python
# 設(shè)置環(huán)境變量
export OPENAI_API_KEY="你的密鑰"
export TAVILY_API_KEY="你的密鑰"
步驟 2:初始化核心組件
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain.agents import create_react_agent, AgentExecutor
from langchain.memory import ConversationBufferMemory
from langchain_community.tools.tavily_search import TavilySearchResults
from langchain.tools import Tool
from langchain import hub
# 1. 初始化 LLM
llm = ChatOpenAI(model="gpt-4.1-mini", temperature=0)
# 2. 設(shè)置記憶
memory = ConversationBufferMemory(
memory_key="chat_history",
return_messages=True
)
# 3. 配置工具
search = TavilySearchResults(max_results=5)
tools = [
Tool(
name="Search",
func=search.run,
description="搜索關(guān)于任何主題的最新信息。返回相關(guān)結(jié)果。"
)
]
# 4. 加載 ReAct 提示(處理規(guī)劃)
prompt = hub.pull("hwchase17/react")
步驟 3:創(chuàng)建智能體
# 創(chuàng)建 ReAct 智能體
agent = create_react_agent(
llm=llm,
tools=tools,
prompt=prompt
)
# 5. 設(shè)置執(zhí)行循環(huán)
agent_executor = AgentExecutor(
agent=agent,
tools=tools,
memory=memory,
verbose=True, # 查看智能體的思考過程
handle_parsing_errors=True,
max_iterations=10 # 防止無(wú)限循環(huán)
)
步驟 4:運(yùn)行你的智能體
# 示例:研究并報(bào)告 AI 智能體
result = agent_executor.invoke({
"input": "研究 2025 年 7 月 AI 智能體的最新發(fā)展,并撰寫一份簡(jiǎn)要報(bào)告,重點(diǎn)介紹前 3 大趨勢(shì)。"
})
print(result["output"])
? 成功關(guān)鍵: 該智能體將自主搜索多次,綜合信息,并生成連貫的報(bào)告。它并非遵循腳本——而是根據(jù)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容動(dòng)態(tài)決定搜索什么。
真正提升性能的高級(jí)技巧
在分析了數(shù)千次智能體交互后,以下是真正能提高智能體性能的技巧:
1. 問題分解優(yōu)于角色扮演
- 無(wú)效的方法: 角色提示(例如,"你是一位專家研究員……")對(duì)準(zhǔn)確性影響甚微或沒有影響。
- 有效的方法: 要求智能體將問題分解為子任務(wù):
decomposition_prompt = """
將此任務(wù)分解為更小的步驟:
1. 首先,識(shí)別關(guān)鍵組成部分
2. 然后,分別處理每個(gè)組成部分
3. 最后,綜合結(jié)果
任務(wù):{task}
"""
2. 自我批評(píng)與反思
添加自我批評(píng)步驟能顯著提高輸出質(zhì)量:
reflection_prompt = """
審查你之前的回應(yīng)并識(shí)別:
1. 任何邏輯錯(cuò)誤或不一致之處
2. 遺漏的重要信息
3. 可以更清晰的領(lǐng)域
之前的回應(yīng):{response}
"""
3. 上下文重于指令
上下文的重要性被嚴(yán)重低估。僅僅提供更多相關(guān)的背景信息,比復(fù)雜的提示技術(shù)更能提高性能:
# 效果較差
prompt = "寫一份關(guān)于 AI 智能體的報(bào)告"
# 效果更好
prompt = """寫一份關(guān)于 AI 智能體的報(bào)告。
上下文:AI 智能體是可以規(guī)劃并執(zhí)行任務(wù)的自主系統(tǒng)。
它們與聊天機(jī)器人的不同之處在于做出動(dòng)態(tài)決策而非遵循腳本。
關(guān)鍵框架包括 LangChain、AutoGen 和 CrewAI。
該報(bào)告面向熟悉 AI 概念的技術(shù)讀者。
"""
導(dǎo)致 AI 智能體失效的常見錯(cuò)誤
以下是我反復(fù)看到的常見錯(cuò)誤:
1. 無(wú)限循環(huán)且無(wú)限制
始終設(shè)置 max_iterations: 智能體可能陷入循環(huán)。設(shè)置合理的限制并實(shí)現(xiàn)超時(shí)處理。
2. 工具描述不清
# 差:描述模糊
Tool(name="search", description="搜索東西")
# 好:包含用例的具體描述
Tool(
name="WebSearch",
description="搜索網(wǎng)絡(luò)以獲取最新信息。用于:近期新聞、時(shí)事、事實(shí)數(shù)據(jù)、公司信息。返回 5 個(gè)最相關(guān)的結(jié)果。"
)
3. 忽略錯(cuò)誤狀態(tài)
智能體會(huì)遇到錯(cuò)誤。要為它們做好計(jì)劃:
try:
result = agent_executor.invoke({"input": user_query})
except Exception as e:
# 不要只是失敗 - 幫助智能體恢復(fù)
recovery_prompt = f"先前的操作因錯(cuò)誤而失敗:{e}。請(qǐng)嘗試另一種方法。"
result = agent_executor.invoke({"input": recovery_prompt})
4. 忽視令牌成本
智能體可能快速消耗令牌。需監(jiān)控并優(yōu)化:
- 盡可能使用較小的模型(GPT-4.1-mini vs GPT-4.1)
- 對(duì)長(zhǎng)對(duì)話實(shí)施摘要記憶
- 緩存工具結(jié)果以避免重復(fù)調(diào)用
生產(chǎn)就緒的智能體架構(gòu)
對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng),根據(jù)你的需求選擇架構(gòu):
| 框架 | 最適合 | 架構(gòu) | 關(guān)鍵優(yōu)勢(shì) |
|---|---|---|---|
| LangChain + LangGraph | 復(fù)雜的單一智能體 | 基于圖的執(zhí)行 | 模塊化,工具豐富 |
| AutoGen | 多智能體系統(tǒng) | 事件驅(qū)動(dòng)的參與者 | 智能體協(xié)作 |
| CrewAI | 基于團(tuán)隊(duì)的工作流 | 基于角色的智能體 | 自然的團(tuán)隊(duì)動(dòng)態(tài) |
| 自定義 | 特定需求 | 你的選擇 | 完全控制 |
LangChain + LangGraph 架構(gòu)
LangChain 已發(fā)展成為單智能體系統(tǒng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。2025 年 LangGraph 的加入帶來(lái)了復(fù)雜的狀態(tài)管理:
from langgraph.graph import StateGraph, State
from typing import TypedDict
class AgentState(TypedDict):
messages: list
current_task: str
completed_tasks: list
# 定義圖
workflow = StateGraph(AgentState)
# 為不同的智能體能力添加節(jié)點(diǎn)
workflow.add_node("researcher", research_node)
workflow.add_node("writer", writing_node)
workflow.add_node("reviewer", review_node)
# 定義流程
workflow.add_edge("researcher", "writer")
workflow.add_edge("writer", "reviewer")
AutoGen 多智能體架構(gòu)
微軟的 AutoGen 在你需要多個(gè)專業(yè)智能體協(xié)同工作時(shí)表現(xiàn)出色:
import autogen
# 定義專業(yè)智能體
researcher = autogen.AssistantAgent(
name="Researcher",
system_message="你是一名研究專家。查找并驗(yàn)證信息。"
)
writer = autogen.AssistantAgent(
name="Writer",
system_message="你是一名技術(shù)文檔工程師。創(chuàng)建清晰、準(zhǔn)確的內(nèi)容。"
)
critic = autogen.AssistantAgent(
name="Critic",
system_message="你審查工作的準(zhǔn)確性和清晰度。要有建設(shè)性但要徹底。"
)
可工作的 AI 智能體真實(shí)案例
讓我們看看當(dāng)今在生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)際使用的智能體(查看更多真實(shí)可工作的 AI 智能體示例):
1. 客戶服務(wù)智能體(電子商務(wù))
該智能體自主處理完整的客戶交互(在我們的客戶服務(wù)自動(dòng)化指南中了解更多):
- 在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢查訂單狀態(tài)
- 處理退貨和退款
- 更新送貨地址
- 將復(fù)雜問題升級(jí)給人工處理
- 關(guān)鍵創(chuàng)新: 根據(jù)客戶需求動(dòng)態(tài)選擇使用多個(gè)專業(yè)工具(數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、支付處理、運(yùn)輸 API)。
2. 代碼審查智能體(軟件開發(fā))
自動(dòng)審查拉取請(qǐng)求:
- 分析代碼變更
- 運(yùn)行安全掃描
- 提出改進(jìn)建議
- 檢查是否符合編碼標(biāo)準(zhǔn)
3. 研究助手智能體(內(nèi)容創(chuàng)作)
進(jìn)行綜合研究:
- 搜索多個(gè)來(lái)源
- 事實(shí)核查信息
- 綜合發(fā)現(xiàn)
- 生成引用
AI 智能體的安全考量
?? 關(guān)鍵警告: 基于智能體的 AI 系統(tǒng)比聊天機(jī)器人更容易受到攻擊。隨著智能體開始預(yù)訂航班、發(fā)送郵件和執(zhí)行代碼,風(fēng)險(xiǎn)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
基本安全措施
- 工具權(quán)限: 為每個(gè)工具實(shí)施細(xì)粒度權(quán)限
- 操作驗(yàn)證: 對(duì)不可逆操作要求確認(rèn)
- 提示注入防御: 驗(yàn)證并清理所有輸入
- 審計(jì)日志: 記錄每個(gè)操作以確保可追溯性
- 人工監(jiān)督: 維持緊急停止開關(guān)和審批工作流
# 示例:安全的工具執(zhí)行
def execute_with_permission(action, requires_approval=True):
if requires_approval and action.risk_level == "high":
approval = request_human_approval(action)
if not approval:
return "操作被安全策略拒絕"
# 記錄操作
audit_log.record(action, user, timestamp)
# 帶超時(shí)執(zhí)行
return execute_with_timeout(action, timeout=30)
測(cè)試和調(diào)試 AI 智能體
測(cè)試智能體需要不同于傳統(tǒng)軟件的方法:
1. 基于場(chǎng)景的測(cè)試
# 測(cè)試各種場(chǎng)景
test_scenarios = [
{
"input": "預(yù)訂明天飛往紐約的航班",
"expected_tools": ["calendar_check", "flight_search", "price_compare"],
"expected_outcome": "flight_options"
},
{
"input": "取消我的訂閱并退還上個(gè)月的費(fèi)用",
"expected_tools": ["account_lookup", "subscription_cancel", "refund_process"],
"expected_outcome": "confirmation"
}
]
for scenario in test_scenarios:
result = agent_executor.invoke({"input": scenario["input"]})
assert all(tool in result["tool_calls"] for tool in scenario["expected_tools"])
2. 調(diào)試工具
啟用詳細(xì)日志記錄以查看智能體的決策過程:
agent_executor = AgentExecutor(
agent=agent,
tools=tools,
verbose=True, # 顯示思考過程
return_intermediate_steps=True # 返回所有步驟
)
5 個(gè)即用型智能體系統(tǒng)提示
以下是為常見智能體類型準(zhǔn)備的、經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的系統(tǒng)提示:
1. 研究智能體
你是一個(gè)可以訪問網(wǎng)絡(luò)搜索和文檔分析工具的研究智能體。
對(duì)于每個(gè)研究任務(wù):
- 將主題分解為關(guān)鍵問題
- 從多個(gè)來(lái)源搜索信息
- 通過交叉引用驗(yàn)證事實(shí)
- 將發(fā)現(xiàn)綜合成連貫的摘要
- 為所有主張包含引用
始終優(yōu)先考慮近期信息和權(quán)威來(lái)源。
2. 客戶支持智能體
你是一個(gè)客戶支持智能體,幫助用戶處理他們的賬戶和訂單。
可用工具: order_lookup, refund_process, ticket_create, knowledge_base_search
指南:
- 在訪問賬戶信息前始終驗(yàn)證客戶身份
- 在升級(jí)前搜索知識(shí)庫(kù)
- 要有同理心并以解決方案為導(dǎo)向
- 遇到以下情況升級(jí)至人工支持:法律問題、威脅或超出你工具范圍的請(qǐng)求
切勿對(duì)你無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)的功能做出承諾。
3. 數(shù)據(jù)分析智能體
你是一個(gè)專長(zhǎng)于商業(yè)智能的數(shù)據(jù)分析智能體。
對(duì)于每個(gè)分析請(qǐng)求:
- 澄清業(yè)務(wù)問題
- 識(shí)別相關(guān)數(shù)據(jù)源
- 使用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法執(zhí)行分析
- 可視化關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)
- 提供可操作的建議
始終在你的分析中注明數(shù)據(jù)局限性和置信水平。
4. 代碼助手智能體
你是一個(gè)可以訪問文件系統(tǒng)和執(zhí)行工具的代碼助手智能體。
能力:
- 閱讀和分析代碼
- 提出改進(jìn)建議
- 實(shí)施更改
- 運(yùn)行測(cè)試
- 調(diào)試問題
切勿:
- 未經(jīng)明確許可刪除文件
- 修改系統(tǒng)文件
- 執(zhí)行可能有害的命令
- 在代碼中存儲(chǔ)憑證
在進(jìn)行重大更改前始終創(chuàng)建備份。
5. 內(nèi)容創(chuàng)作智能體
你是一個(gè)專注于病毒式內(nèi)容策略的內(nèi)容創(chuàng)作智能體。
流程:
- 研究指定領(lǐng)域的趨勢(shì)話題
- 分析成功的內(nèi)容模式
- 生成多個(gè)內(nèi)容創(chuàng)意
- 創(chuàng)建帶有吸引點(diǎn)的詳細(xì)內(nèi)容
- 建議分發(fā)策略
關(guān)注真實(shí)性和價(jià)值,而非點(diǎn)擊誘餌。
未來(lái):AI 智能體的下一步是什么?
基于當(dāng)前軌跡和內(nèi)部知識(shí),以下是將要發(fā)生的事情:
近期(未來(lái) 6 個(gè)月)
- 視覺智能體: 能夠查看并與 UI 交互的智能體
- 語(yǔ)音優(yōu)先智能體: 自然對(duì)話取代文本界面
- 智能體市場(chǎng): 針對(duì)特定行業(yè)的預(yù)構(gòu)建智能體
- 改進(jìn)的安全性: 內(nèi)置沙盒和權(quán)限系統(tǒng)
中期(2026 年)
- 物理世界智能體: 與機(jī)器人技術(shù)集成
- 監(jiān)管框架: 為智能體行為設(shè)定法律邊界
- 智能體間經(jīng)濟(jì): 智能體雇傭其他智能體
- 個(gè)人 AI 操作系統(tǒng): 管理整個(gè)數(shù)字生活的智能體
關(guān)鍵要點(diǎn)
構(gòu)建真正有效的 AI 智能體需要理解五個(gè)核心組件:用于推理的 LLM、用于上下文的記憶、用于行動(dòng)的工具、用于策略的規(guī)劃以及一個(gè)健壯的執(zhí)行循環(huán)。與聊天機(jī)器人的關(guān)鍵區(qū)別在于自主決策和動(dòng)態(tài)適應(yīng)。
從經(jīng)過驗(yàn)證的框架開始,如用于單智能體的 LangChain 或用于多智能體系統(tǒng)的 AutoGen。專注于清晰的工具描述、適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤處理和全面的測(cè)試。最重要的是,記住上下文和問題分解比復(fù)雜的提示技巧更重要。
AI 智能體革命才剛剛開始。雖然炒作是真實(shí)的,但機(jī)遇也是真實(shí)的。通過遵循本指南并避免常見陷阱,你今天就可以構(gòu)建出能夠交付真正價(jià)值的智能體,同時(shí)為即將到來(lái)的自主未來(lái)做好準(zhǔn)備。
【注】本文譯自:How to Build AI Agents (Complete 2025 Guide) - Superprompt.com

AI 智能體革命才剛剛開始。雖然炒作是真實(shí)的,但機(jī)遇也是真實(shí)的。通過遵循本指南并避免常見陷阱,你今天就可以構(gòu)建出能夠交付真正價(jià)值的智能體,同時(shí)為即將到來(lái)的自主未來(lái)做好準(zhǔn)備。
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