掘金 人工智能 14小时前
从AI调用到AI智能体:全面解析三种AI应用的技术架构
index_new5.html
../../../zaker_core/zaker_tpl_static/wap/tpl_guoji1.html

 

本文深入探讨了AI应用开发的演进,将AI应用划分为AI调用、AI工作流和AI智能体三种模式,并详细解析了每种模式的核心特征、技术架构、关键组件及数据流程。AI调用模式侧重于解决原子化任务,架构简洁;AI工作流模式通过流程编排实现自动化业务流程,强调异步和事件驱动;AI智能体则代表了AI的最高形态,具备自主规划、决策和反思能力,适用于复杂动态场景。文章最后提供了技术选型决策指南,并建议采取演进式发展路径。

💡 **AI调用模式:** 该模式将AI视为一个被动调用的“知识库”或“功能处理器”,交互为事务性、单向、无状态,核心在于通过精心设计的提示词(Prompt Engineering)获取高质量输出,适用于问答、翻译、摘要等边界清晰的原子化任务。其架构简洁,追求高效低延迟,核心组件包括应用服务层、提示词管理模块和LLM服务适配器。

🚀 **AI工作流模式:** 此模式将AI编排进预定义的业务流程,成为自动化处理节点,需要与外部系统交互并维护状态,是企业实现深度数字化转型的关键。其核心是工作流引擎,通过任务队列与Worker节点解耦,实现异步、事件驱动的架构,常用于信贷审批、报告生成等流程自动化。关键技术包括RAG和工具调用,以获取知识和与外部世界交互。

🧠 **AI智能体模式:** 这是AI应用的最高形态,智能体被赋予高级目标,具备自主规划、动态推理、反思和学习能力,能主动决策和适应环境。核心是智能体架构(Agentic Architecture),如ReAct(推理与行动)和Plan-and-Execute(计划与执行),它们通过迭代的认知循环实现自主性。适用于科学研究、个性化规划等目标明确但路径不确定的复杂场景。

📈 **演进式发展路径:** 文章建议项目启动时从最简单的AI调用模式开始,验证业务价值;当业务流程复杂度增加时,引入工作流引擎;只有在面对真正开放、动态的问题时,才考虑研发智能体。这种演进式路径有助于有效控制风险和成本,并能将不同模式结合使用,例如智能体调用工作流,工作流节点包含AI调用。

一、AI应用开发的范式革命

在当今全球企业加速数字化转型的浪潮中,人工智能(AI)已不再是边缘性的技术点缀,而是深度嵌入业务流程、重塑价值创造方式的核心驱动力。我们正见证一场深刻的范式革命:AI正从单一的功能性工具,演变为能够理解、协作乃至自主决策的“数字员工”。

随着AI能力的不断演进,AI应用的开发模式也呈现出多样化和多层次的特点。从最基础的API调用,到结构化的工作流,再到具备高度自主性的智能体,这三种主流模式分别对应着不同的业务场景、技术复杂度和实现成本。技术决策者、架构师和开发者面临着一个关键问题:如何为不同阶段、不同需求的AI应用选择并设计出清晰、可扩展、高效率且成本可控的软件技术架构?

本文旨在为这一核心议题提供一个从理论到实践的完整指南。我们将首先清晰界定“AI调用”、“AI工作流”和“AI智能体”这三种模式的核心特征与差异。随后,我们将深入剖析每种模式的技术架构蓝图,详细拆解其关键组件、技术选型考量以及数据与调用流程,来帮助读者在实际项目中做出明智的技术选型和架构设计,从而驾驭这场由AI驱动的应用开发范式革命。

二、 AI应用的三种模式

按照业务场景的复杂程度,我们把AI应用分为三种模式,它们分别代表了AI在应用中扮演的角色从工具到伙伴,最终演进为“自主决策者”的过程。

1. AI调用

2. AI工作流 (AI Workflow)

3. AI智能体 (AI Agent)

三、AI应用的技术架构分析

理解了三种模式的核心差异后,我们进入本文的核心部分:为每种应用模式设计可行的、匹配的技术架构。在剖析中,我们将结合主流研究和框架,提供实用指导,并使用简单语言和编号步骤来解释复杂流程,便于读者理解。

1. AI 调用

1.1. 适用场景分析

AI调用模式是目前最广泛、最成熟的AI应用形式。其核心价值在于将大型语言模型(LLM)强大的自然语言理解和生成能力,封装成一个可按需调用的黑盒服务,以解决边界清晰、输入输出明确的原子化任务。这种模式的成功关键在于精准——通过精确的提示词获得可预测、高质量的响应。

常见的应用有:

这些场景的共同特点是:任务目标单一,交互通常是单轮或有限轮次的,不需要复杂的长期记忆和多步骤的动态规划。AI的角色是一个高效的信息处理器,而非一个协作伙伴。

1.2. 核心架构设计

该模式的架构追求简洁、高效和低延迟,通常采用一个清晰的单向、同步调用链路。其架构图景可以描绘如下:

[用户端] -> [应用后端服务] -> [提示词管理模块] -> [LLM服务适配器] -> [大语言模型] -> [返回应用后端] -> [返回用户端]

用户发送业务请求到后端,经过业务逻辑处理和提示词构建,调用LLM,最终将结果返回给用户。

1.3. 关键组件剖析

一个健壮的AI调用模式架构,其核心在于将AI能力与业务逻辑清晰解耦,并通过模块化设计保证系统的可维护性和扩展性。

组件名称核心职责关键技术/服务选型
应用服务层处理核心业务逻辑,作为用户请求的入口。负责接收、校验和解析用户输入,组装调用AI能力所需的上下文信息,并处理AI返回结果的后处理逻辑。框架: ASP.NET Core, Spring Boot或Node.js的 Express。
提示词管理模块负责提示词的创建、存储、版本控制和动态渲染。好的提示词是保证LLM输出质量和稳定性的关键。模板引擎: Mustache。 框架支持: LangChain(一个开源框架,用于构建LLM应用)的PromptTemplate, ChatPromptTemplate
LLM服务适配器封装对不同模型供应商(如OpenAI, Anthropic, Google Gemini,DeepSeek)的API调用,为上层业务逻辑提供统一接口。处理认证、请求格式化、响应解析、错误处理和重试逻辑。框架: LangChain, LlamaIndex, 或自定义的适配器模式实现。 模型: GPT-4o, Claude 3.5 Sonnet, Llama3等。
缓存层(可选)对频繁的相似查询进行语义缓存,减少API调用成本和延迟语义相似度计算

1.4. 数据与调用流程详解

为了更具体地理解该模式,我们以一个“代码解释”应用为例,详细描述其数据和调用流程:

{    "language": "python",    "code_snippet": "def fib(n):\n    a, b = 0, 1\n    while a < n:\n        print(a, end=' ')\n        a, b = b, a+b"}
你是一位资深的软件工程师。请用简洁、清晰的语言解释以下{{ language }}代码的功能、实现逻辑和潜在的优化点。                代码如下:```{{ language }}{{ code_snippet }}```请按照以下格式输出:1.  **功能概述:**2.  **逻辑详解:**3.  **优化建议:**

提示词管理模块使用用户传入的 language 和 code_snippet 填充模板,生成最终发送给LLM的完整提示词。

{  "explanation": "1. **功能概述:** 这段代码实现了一个斐波那契数列生成器...\n2. **逻辑详解:** ...\n3. **优化建议:** ...",  "model_used": "gpt-4o",  "usage": {    "prompt_tokens": 150,    "completion_tokens": 200,    "total_tokens": 350  }}

整个过程是无状态的,每次请求都是一次独立的事务。系统的复杂性主要集中在提示词的设计和管理上,而架构本身保持了高度的简洁和可维护性。

1.5. 小结

2. AI 工作流 (AI Workflow)

2.1. 适用场景分析

AI工作流旨在解决那些具有明确步骤、但每一步又需要智能判断或与外部系统交互的标准化业务流程。这种模式是企业实现深度数字化转型的中坚力量,因为它将AI从一个外挂工具,真正融入了业务的核心脉络。

AI工作流模式的典型应用:

这些场景的核心特征是流程驱动。任务不再是原子化的,而是由一系列相互依赖的步骤组成。AI在其中扮演的是协作助手的角色,它与其他系统和工具协同工作,在流程的关键节点上提供认知和决策能力。

2.2. 核心架构设计

与AI调用模式的同步、单向链路不同,AI工作流的架构通常是事件驱动的。这保证了流程的可靠性、可扩展性和对长时间运行任务的支持。其架构图如下:

工作节点包含一组不同类型的Worker节点,例如工具调用(外部交互),RAG检索(知识获取),LLM分析(智能决策)等等。

流程由事件触发,工作流引擎根据预定义的流程图将任务分发到任务队列。不同类型的Worker(工作节点)消费任务,执行具体操作(如工具调用、RAG检索、LLM分析),并将状态持久化。引擎根据状态变化驱动流程进入下一步,直至完成。

2.3. 关键组件剖析

构建一个强大的AI工作流平台,需要一系列精心设计的组件协同工作,确保流程的健壮性、灵活性和智能化。

组件名称核心职责关键技术/服务选型
工作流引擎流程编排的核心。负责定义、调度、监控和管理工作流的生命周期。它解析流程定义,并根据任务的执行结果和条件分支来驱动流程状态的转换。- 重量级: Temporal, Camunda,。 - 轻量级/AI原生:LangGraph(LangGraph是LangChain的扩展,专为AI工作流设计,易于上手), CrewAI。
任务队列作为工作流引擎与Worker之间的缓冲层,实现异步解耦。引擎将待执行的任务放入队列,Worker从中消费。这提高了系统的吞吐量和弹性。- 框架: Celery, Dramatiq。 - 消息中间件: RabbitMQ 等。
知识库检索模块为流程中的LLM节点提供动态、实时的外部知识。它负责文档的加载、切分、向量化、存储和检索。 向量化是将文本转换为高维数字向量(如1536维),使计算机能理解文本的语义相似度。- 框架: LangChain的Retrieval链。 - 向量数据库: Milvus, Weaviate, Chroma (开源); Pinecone (SaaS)。 - Embedding模型: OpenAI text-embedding-3-large, BGE等。
工具调用模块与外部世界交互的桥梁。将外部API、数据库查询、内部服务等封装成标准化的、可被工作流调用的“工具”。- 框架: LangChain的Tool接口- 外部API调用(如调用CRM或天气服务,扩展AI能力)
状态持久化记录每个工作流实例的ID、当前状态、执行历史、中间结果和上下文。这是保证流程可追溯、可调试和故障后可恢复的基础。- 数据库:PostgreSQL, MySQL。 - 缓存/轻量级存储: Redis。

2.4. 数据与调用流程详解

我们以一个“自动化生成周报”的工作流为例,展示其完整的生命周期:

这个流程展示了AI工作流模式的强大之处:它将复杂的业务流程分解为一系列可管理的、可重用的、可独立测试的步骤,并通过一个中心化的引擎进行可靠的编排,实现了高度的自动化和智能化。

2.5. 小结

3. AI 智能体 (AI Agent)

3.1. 适用场景分析

AI智能体代表了AI应用的前沿和未来方向。它不再局限于执行预定义的指令或流程,而是被赋予了在复杂、动态环境中实现高级目标的能力。这种模式的核心是自主性——智能体能够根据目标和环境反馈,自主地进行规划、推理、行动和反思。正如相关研究指出的,AI智能体正在从一个学术概念转变为能够解决真实世界问题的强大工具。

其适用场景通常具备以下特点:目标明确,但实现路径不确定、多变,需要持续的决策和适应。例如:

在这些场景中,AI的角色已经从“工具”或“助手”转变为一个“自主决策的主体”。它不是在执行一个流程,而是在解决一个开放式的问题。

3.2. 核心架构设计

目前AI智能体有两种流行的推理模式:ReAct(Reasoning and Action,推理与行动)和 Plan-and-Execute(计划与执行),ReAct通过迭代的“思考 → 行动 → 观察”循环赋予智能体灵活性和适应性,而Plan-and-Execute则通过“先规划后执行”的策略提供更高的结构性和可预测性。

3.2.1. ReAct推理模式

ReAct 模式的核心理念是 “边推理边行动”,即每一步都将推理(Reasoning)与行动(Acting)紧密结合。在ReAct中,智能体不断地进行思考,决定下一步行动,执行该行动并观察结果,然后基于新的信息继续思考,如此循环,直到完成任务。这一过程可以概括为 “思考 → 行动 → 观察” 的循环,贯穿任务始终。

ReAct模式(arxiv.org/abs/2210.03…)通过提示LLM交替产生推理步骤和动作来工作(论文由Shunyu Yao等人提出,强调通过与外部源交互减少幻觉和错误传播)。ReAct模式适合处理 复杂且不可预测 的任务场景,尤其是需要多步推理、信息检索或与外部环境交互的任务。例如:

总的来说,当任务 步骤不固定、需要探索或依赖外部数据 时,ReAct是更合适的选择。

3.2.2. Plan-and-Execute推理模式

Plan-and-Execute模式(arxiv.org/abs/2305.04…)的核心理念是 “先规划,后执行”,即首先由智能体生成一个详细的多步计划,然后再按计划依次执行每一步操作。与ReAct不同,Plan-and-Execute将 规划阶段 和 执行阶段 分离:在规划阶段,智能体分析任务目标,将其分解为若干子任务并制定执行顺序;在执行阶段,则严格按照计划依次执行每个子任务,遇到问题时可能进行调整或重新规划。

Plan-and-Execute-模式适用于 结构复杂、步骤较多且子任务间有依赖关系 的任务场景。例如:

总的来说,当任务 结构复杂、步骤明确且需要全局协调 时,Plan-and-Execute往往能取得更好效果。

选择指南:

3.3. 关键组件剖析

智能体架构的复杂性远超前两种模式,其组件设计更侧重于模拟认知功能,而非简单的任务执行。

组件名称核心职责关键技术/服务选型
认知核心智能体的“大脑”,负责驱动整个感知-规划-行动的认知循环。它维护着智能体的当前状态和总体目标,并协调其他所有模块的工作。- 框架: LangGraph, AutoGen, CrewAI。 - 推理模式: ReAct (Reason+Act), Plan-and-Execute。
规划与任务分解模块将用户输入的高级、模糊目标,分解为一系列具体的、可执行的子任务或步骤。这是智能体“思考”过程的核心体现。- 技术:思维链 (Chain-of-Thought, CoT), 思维树 (Tree-of-Thoughts, ToT), 思维图 (Graph-of-Thought)。 - 实现:通过精心设计的Meta-Prompt引导一个强大的LLM(如GPT-4o, Claude 3.5 Sonnet)进行推理。
工具与能力库定义了智能体能“做什么”。它是一个可动态注册和发现的工具集合,每个工具都有清晰的功能描述、输入输出规范。需要严格的权限控制,防止智能体执行超出预期的操作。- 框架: LangChain的Tools模块。- 协议: 探索采用MCP (Model Context Protocol), A2A (Agent-to-Agent)等协议。
反思与自洽模块智能体在执行完一个动作后,对结果进行评估,判断是否符合预期、是否更接近最终目标,并进行自我修正。- 实现:设计特定的反思Prompt模板,或引入一个独立的评估者子Agent。
记忆系统多层次的记忆结构,支持智能体的学习和适应- 工作记忆:当前任务上下文(内存)- 短期记忆:会话历史(Redis)- 长期记忆:经验知识库(向量数据库)

3.4. 数据与调用流程详解

我们以一个自动化市场分析报告智能体为例,来展示其非确定性的、迭代的思考链:

这个流程清晰地展示了智能体的动态性和自主性。它的路径不是预先固定的,而是根据每一步的执行结果和环境反馈实时生成的。这正是智能体模式与工作流模式的根本区别。

3.5. 小结

四、技术选型决策指南

为帮助读者做出明智的技术选型,我们提供以下决策矩阵:

评估维度AI调用AI工作流AI智能体
开发复杂度
运维成本
可预测性
灵活性
典型应用场景问答、翻译、摘要审批流程、报告生成研究分析、自主任务

五、总结

选择合适的AI应用模式是项目成功的关键。这三种模式并非相互排斥,而是一个演进的阶梯。一个复杂的应用系统,很可能同时包含这三种模式。例如,一个智能体可能会在其执行计划中,调用一个预定义的工作流,而这个工作流的某个节点又可能是一个简单的AI调用。

项目启动时,应从最简单的模式开始(AI调用),快速验证业务价值。当业务流程复杂度增加时,再逐步引入工作流引擎,将原有的调用封装为流程节点。只有在面对真正开放、动态的问题时,才考虑投入资源研发智能体,这种演进式的路径可以有效控制风险和成本。

Fish AI Reader

Fish AI Reader

AI辅助创作,多种专业模板,深度分析,高质量内容生成。从观点提取到深度思考,FishAI为您提供全方位的创作支持。新版本引入自定义参数,让您的创作更加个性化和精准。

FishAI

FishAI

鱼阅,AI 时代的下一个智能信息助手,助你摆脱信息焦虑

联系邮箱 441953276@qq.com

相关标签

AI应用 AI工作流 AI智能体 技术架构 范式革命
相关文章