LangChain Agent：赋予 LLM 行动力的神秘力量

LangChain Agent 是什么？有什么用？基本原理是什么？

那么多 Agent 类型在实际开发中又该如何选择？

如果以上有你想知道的答案，那么请往下看

那么如果没有呢？看看嘛，反正又不吃亏 (～￣▽￣)～

What & Why

丹尼尔：蛋兄，我又来了。今天主要想跟你深入了解下 LangChain 中的 Agent

蛋先生：Agent，知道中文是什么意思吗？

丹尼尔：这可难不倒我，我可是过了英文 8 (′▽\`〃)... 4 级的男人。不就是代理的意思嘛

蛋先生：哈哈，你还挺自信的嘛。没错，Agent 就是代理。代理啥意思呢？小明代理小红去办理事务，就是小明因某些原因没法做这件事，需要小红出面去做这件事

丹尼尔：蛋兄，恕小弟我愚昧，还请更通俗易懂地展开说说

蛋先生：你知道大脑和身体的关系吗？

丹尼尔：大脑会思考，而身体会根据大脑的指令行动，比如拿东西，走路等。

蛋先生：说得没错。大脑本身缺乏行动能力，所以需要有身体来实现它的意图，这里可以把身体看成是大脑的代理

丹尼尔：这我明白，所以 Agent 就是 ...

蛋先生：LLM 拥有强大的推理能力，就像我们的大脑。Agent 嘛，当然就像我们的身体。通过 Agent，就可以让 LLM 走起来。(⚆\_⚆) 哦不，就可以让 LLM 拥有推理能力之外的其它能力

丹尼尔：概念上是理解了，这个推理能力之外的其它能力都有哪些呢，能举一个例子让我更加清晰吗？

蛋先生：你可以试下直接询问 LLM 当前时间，你觉得它回答得了吗？

丹尼尔：哦，这肯定不行，就算能回答也是胡说八道

蛋先生：恩，LLM 的知识受限于训练数据，实时信息是它的软肋。但有了 Agent，这个问题就难不倒它了

How

Agent 的基本原理

丹尼尔：哇哦，Agent 拥有让 LLM “走”起来的神奇力量，我对它是如何实现的好奇不已！

蛋先生：老规矩，先来瞧瞧一段代码示例

import os
from langchain import hub
from langchain.agents import create_structured_chat_agent
from langchain.agents import AgentExecutor
from datetime import datetime
from langchain.tools import tool
from langchain_community.chat_models.fireworks import ChatFireworks

@tool
def get_current_time() -> str:
    """Get the current time."""
    return str(datetime.now().strftime("%Y年%m月%d日 %H时%M分"))


os.environ["FIREWORKS_API_KEY"] = '<FIREWORKS_API_KEY>'
fw_chat = ChatFireworks(model="accounts/fireworks/models/llama-v2-70b-chat")
tools = [get_current_time]
prompt = hub.pull("hwchase17/structured-chat-agent")

agent = create_structured_chat_agent(fw_chat, tools, prompt)

agent_executor = AgentExecutor(agent=agent, tools=tools, verbose=True)
agent_executor.invoke({"input": "What's the date today?"})

丹尼尔：每个单词我都懂，毕竟我是过了英语 4 级的男人。但...你还是赶紧解释一下吧！

蛋先生：代码嘛，我就不多解释了。我只想通过简单地拆解下上面代码的内部工作流程，从而介绍 Agent 是如何运作的

第一步，Agent 将用户的问题直接扔给 LLM

第二步，LLM 推理出可以使用 get\_current\_time 这个小工具来回答这个问题，于是它用 JSON 的形式告诉 Agent 去执行这个工具。

第三步，Agent 将 get\_current\_time 工具的执行结果呈现给 LLM

最后一步，LLM 把工具的输出内容进行总结，然后把答案扔给 Agent。Agent 把这个答案呈现给用户，大功告成！

这是一个最简单的流程。然而，当面临更复杂的问题时，LLM 会将问题分解为若干子问题，然后通过不断循环第二步和第三步，逐个解决这些子问题，最后得到一个最终的答案。

丹尼尔：LLM 就是“大脑”，Agent 就是“身体”，Tool 就是“手脚”，这下完全理解了。那 LLM 的回答为何可以如此准确呢？

蛋先生：这可得感谢 Prompt 工程的功劳！

比如在 Prompt 中，会告诉 LLM 可以使用的小工具：

You have access to the following tools:

get_current_time: get_current_time() -> str - Get the current time.

Valid "action" values: "Final Answer" or get_current_time

还有比如在 Prompt 中，会告诉 LLM 用 JSON 格式返回：

Provide only ONE action per $JSON_BLOB, as shown:

{
  "action": $TOOL_NAME,
  "action_input": $INPUT
}

具体可以参考这个 Prompt 模板 【hwchase17/structured-chat-agent】

丹尼尔：666

Agent 类型这么多，如何抉择？

丹尼尔：我瞅了瞅官网上的 Agent 类型，简直让我眼花缭乱。我这个选择困难症患者该如何选呢？

蛋先生：首先，我们来梳理一下 LLM 和 Chat Model 这两个 model type 的区别。在 LangChain 中，LLM 和 Chat Model 的本质区别在于输入输出。LLM 的输入输出都是字符串，而 Chat Model 的输入输出都是 Message 实例。

丹尼尔：然后呢？

蛋先生：如果你对 OpenAI 的 API 比较熟悉，可以把 LLM 当做 Completions，把 Chat Model 当做 Chat Completions。

• Completions
  
• Chat Completions
  

由于 Completions 已经被标记为 Legacy（不建议使用），所以在实际应用中，建议使用 Chat Model 类型的 Agent 就可以了。

丹尼尔：哦，抛开 LLM 类型，还有 OpenAI Tools / OpenAI Functions / Structured Chat / JSON Chat。那这些又该如何选择呢？

蛋先生：OpenAI functions 参数已经过时了，建议使用 tools 参数。So，可以把 OpenAI Functions 类型排除掉

丹尼尔：好的，还剩下 OpenAI Tools / Structured Chat / JSON Chat。

蛋先生：如果你使用的是 OpenAI 的语言模型（实际上只要 API 支持 tools 参数的大语言模型都可以用此类型），那就选择 OpenAI Tools 类型的；否则就选用 Structured Chat。

Structured Chat 与 JSON Chat 的区别

丹尼尔：那 JSON Chat 类型呢？为啥直接无视它了？

蛋先生：Structured Chat 和 JSON Chat 的区别在于对 tool 入参类型的支持上。

JSON Chat 只支持一个参数的 tool，比如以下工具：

@tool
def search(query: str) -> str:
    """Look up things online."""
    return "LangChain"

如果是多参数的 tool，那你就得升级成 Structured Chat，比如如下工具：

@tool
def multiply(a: int, b: int) -> int:
    """Multiply two numbers."""
    return a * b

丹尼尔：哦，看起来 Structured Chat 已经包含了 JSON Chat 的功能了呀。

蛋先生：没错，但如果你用的大语言模型比较糟糕，可能就需要用 JSON Chat。因为对于大语言模型来说，调用只有一个参数的 tool 会更简单一些。不过现在的大语言模型只会变得越来越厉害，所以 Structured Chat 就可以了。

丹尼尔：好咧，我已经迫不及待要去试试了！

蛋先生：那，后会有期

丹尼尔：谢谢蛋兄，后会有期