图解 AI Agent 三种设计范式|ReAct、Plan & Execute、Multi-Agent

写在前面

最近接触 agent 开发比较多,这篇文章来讲一下Agent开发中,常用的三种设计范式。ReAct、Plan & Execute、Multi-Agent 。这几种模式主要是工作流程的不同。

ReAct (Reasoning + Acting)

ReAct 原理:将推理 (Reasoning)行动 (Acting)交织在一起。

Agent 在执行每一步动作之前,都会先进行思考(Thought),决定下一步做什么(Action),然后观察结果(Observation),再进行下一次思考,如果大模型觉得已经完成了,就进行结果的输出。

How ReAct Works

举个发送邮件的例子:

  1. Input: 用户请求帮我发邮件给FanOne,让他快点更新视频
  2. Thought 1: 我需要找到“我”和FanOne的邮箱地址
  3. Action 1:Search Email
  4. Observation 1: 找到了我的邮箱是 A,FanOne的邮箱是 B
  5. Thought 2: 我已经知道“我”和FanOne的邮箱地址了,现在需要编辑好Email
  6. Action 2:Edit Email
  7. Observation 2: 发件人,收件人,Title,Content...
  8. Thought 3: 我已经编辑好了邮件,就等用户授权同意了
  9. Action 3:Ask For Agree
  10. Observation 3: 用户授权同意,邮件已发送,并无响应错误
  11. Thought 4 : 已经完成发送
  12. Output: 完成,已为你发送完邮件
Example For ReAct

ReAct 形式能处理需要多步推理的需求,并且可以对结果进行修正,容错率高。但Token的消耗较大,因为中间的步骤多,并且容易陷入循环

Plan & Execute

P&E原理:先把大任务拆解成一个详细的步骤清单(Plan),然后按顺序逐一执行这些步骤(Execute)。通常包含两个角色:Planner(规划者)和 Executor(执行者)

How Plan & Execute Works

举个例子:

  1. Input: 用户输入,“帮我看看哪个平台买iPhone 17便宜”
  2. Planner:列出方法和步骤2.1 步骤1:查到有哪些主流的电商平台 2.2 步骤2:对主流平台请求查看优惠价格 2.3 步骤3:计算比较哪个平台的iPhone 17便宜
  3. Executor:执行方法和步骤3.1 执行1:查到有某宝、某多多、某东、某猫、某音商城、某鱼等主流电商平台... 3.2 执行2:查询各平台的iPhone 17的商品价格和优惠详情,某宝 X 元,某东 X 元.... 3.3 执行3:计算比较的出结论:某鱼的iPhone 17便宜。
  4. OutPut: 某鱼的价格便宜,其次某多多,再到某宝....

这一类设计有一个明确的Plan,会让目标更加清晰,适合复杂且步骤明确的任务,避免 Agent 跑偏。但如果计划一开始就错了,后续执行都会错,难以动态调整,除非引入 Replanner 或者 Evaluator 之类的能进行评估回滚进行容错。

Multi-Agent

原理:多个拥有不同角色和专长的 Agent 互相通信、协作来完成任务。通常涉及“管理者 (Manager)”和“执行者 (Worker)”或者“对练 (Debate)”。

这里我们先讲一下Debate (辩论/对练) 是 Multi-Agent 系统中的一种特殊协作模式,核心思想是 真理越辩越明。引入了对抗互相质疑的机制。 

两个或多个 Agent 针对同一个问题提出不同的观点,互相找茬、反驳,最终通过这种高强度的思维碰撞,得出一个更准确、更全面的结论。

How Multi-Agent Works

举个例子,用户请求:“帮我写一个贪吃蛇游戏,并确保没有 Bug。”

  1. Manager: 收到需求,拆解任务。呼叫 Coder 写代码,呼叫 Reviewer 检查。
  2. Coder Agent: 编写贪吃蛇的代码。提交给 Manager。
  3. Manager: 转交给 Reviewer
  4. Reviewer Agent: 运行代码,发现蛇撞墙后没有死亡。反馈给 Coder
  5. Coder Agent: 修复 Bug,重新提交。
  6. Reviewer Agent: 再次测试,通过。
  7. Manager: 将最终代码交付给用户。
Example For Multi-Agent

这一类设计核心在于专业分工,让专业的 Agent 做专业的事,能解决单体 Agent 难以处理的超复杂任务,模拟人类团队工作流。 但能看出,这样的开发复杂度高,通信成本高,可能出现 死循环对话。

最后总结一下:

  • ReAct: 需要 实时外部信息或者动态决策,并且下一步依赖上一步结果任务。用大白话来讲就是走一步算一步,这一步完成了,再思考下一步,再执行下一步,进行动态决策。
  • Plan-and-Execute:任务目标明确,步骤清晰适合流程固定、不容出错的长任务,类似标准的执行SOP。大白话来讲就是列好需要做的清单,按步执行下去。
  • Multi-Agent:任务极其复杂,需要不同领域的专业知识,单体 LLM 搞不定的。