大腦與骨架的協奏曲:解構 AI Agent 的系統設計哲學

LLM 是一個強大但充滿不確定性的引擎。一個好的架構師,懂得在 Anthropic 提倡的 Workflows 與 Agents 之間靈活切換——在需要穩定的地方建立流水線,在需要創意的地方釋放代理人。

大腦與骨架的協奏曲:解構 AI Agent 的系統設計哲學

在人工智慧的熱潮中,「AI Agent(代理人)」被描繪成無所不能的數位管家。但在我們這些實際部署系統的工程師眼中,Agent 並不是魔法,而是一種精密的系統架構

原始詳細調查跟學習筆記在此:https://schwannden.github.io/ai-agent-study/zh-tw/

核心解構:Workflow vs. Agent

在深入設計模式之前,我們必須先釐清 Anthropic 提出的一個關鍵區別:你是需要一個 Workflow(工作流),還是一個 Agent(代理人)?

1. Workflows(工作流):確定性的路徑

這是將 LLM 與工具透過預定義的程式碼路徑(Predefined Code Paths) 串接起來的系統。

  • 特點:路徑是固定的,LLM 僅負責執行節點內的任務(如摘要、分類)。
  • 優點:高度可預測(Predictability)、一致性高。Anthropic 強烈建議從這裡開始。
  • 適用場景:資料清洗、翻譯流水線、內容分類。

2. Agents(代理人):動態的決策

這是讓 LLM 動態控制(Dynamically Direct) 流程與工具使用的系統。

  • 特點:LLM 自行決定下一步該做什麼,甚至決定何時停止。
  • 優點:靈活性極高,能處理開放式問題。
  • 代價:延遲高、成本高、且容易出現錯誤累積(Compounding Errors)。

工程黃金法則:LLM 負責 「決策與推論(Reasoning)」,而 Agent 架構負責 「邊界控制與執行(Control & Execution)」

三種架構模式:從敏捷到嚴謹

根據 Schwannden 的 AI 研究筆記 以及 Anthropic 的設計模式,我們可以將常見的架構歸納為以下三種。這不僅是風格的選擇,更是成本、延遲與準確度的權衡。

1. The Dynamic Looper(動態迴圈):ReAct 模式

對應 Anthropic 概念:Autonomous Agent

這是最直觀、最敏捷的模式,也是典型的「Agent」。

  • 運作機制:思考(Reason)→ 行動(Act)→ 觀察(Observe)。LLM 根據當下情況動態決定下一步,形成一個即時的反饋迴圈。
  • 工程視角:這是一個單執行緒的狀態機
  • 優點:極高的靈活性,能處理未知的動態問題。適合 MVP(最小可行性產品)。
  • 缺點錯誤累積(Error Propagation)風險高。Anthropic 警告,這種自主性在缺乏護欄的情況下,容易讓模型在錯誤的路徑上越走越遠。
📚 技術深讀:ReAct 模式概覽實作參考:Claude ReAct Implementation

2. The Systematic Pipeline(系統化流水線):Plan-Execute-Verify 模式

對應 Anthropic 概念:Orchestrator-Workers & Evaluator-Optimizer

當任務容錯率低(如法律審查、金融操作)時,我們不能依賴 LLM 的即興發揮。我們需要將流程結構化為 Workflow

  • 運作機制:這是關注點分離的極致體現,Anthropic 將其細分為兩種強大的子模式:
    1. Orchestrator-Workers(指揮家-工人):一個中央 LLM(Planner)將任務拆解,分發給多個 Worker LLM(Executor)平行處理。適合複雜的編碼或資料蒐集任務。
    2. Evaluator-Optimizer(評估者-優化者):一個 LLM 生成內容,另一個 LLM(Verifier)負責評估並提供反饋,形成優化迴圈。
  • 工程視角:這類似於 Map-Reduce 模型。它犧牲了延遲與 Token 成本,換取了輸出的可預測性與可靠性
📚 技術深讀:PEV 架構概覽實作參考:Claude Planning Implementation

3. The Collaborative Guardrail(協作護欄):Human-in-the-Loop 模式

對應 Anthropic 概念:Human-in-the-Loop Workflow

在某些高風險場景,AI 不應是全自動的黑盒子。

  • 運作機制:系統在關鍵決策點(Critical Junctions)會「掛起(Suspend)」執行狀態,請求人類介入。Anthropic 特別強調在 Coding Agents 或客戶支援場景中,這種模式是確保安全與合規的關鍵。
  • 關鍵技術:這考驗後端架構的 「持久化狀態管理(Persistent State)」
  • 哲學:這是**安全與合規(Safety & Compliance)**的最終防線。
📚 技術深讀:人機協作概覽實作參考:Human-in-the-Loop Implementation

架構決策指南:Anthropic 的建議

身為技術決策者,該如何選擇架構?Anthropic 給出了非常務實的建議:從簡單開始(Start Simple)

  1. 優先考慮 Workflow (Prompt Chaining / Routing)
    • 如果任務可以被拆解為固定的步驟(例如:先寫大綱,再寫文章),請使用 Workflow。不要為了用 Agent 而用 Agent。
    • 這樣可以獲得更低的延遲和更高的可靠性。
  2. 何時升級為 Agent?
    • 當問題是開放式的(Open-ended),且你無法預測需要多少步驟才能解決時(例如:「幫我修復這個程式碼庫中的 Bug」)。
    • 這時你需要 ReAct 模式的靈活性,但請務必加上 Sandbox 環境進行測試。
  3. 追求品質的終極手段:Evaluator-Optimizer
    • 如果你發現單次生成的品質不夠好,加入一個「評估者」步驟往往比不斷調整 Prompt 更有效。這就是 PEV 模式的核心價值。

結語:在混沌中建立秩序

構建 AI Agent 的藝術,在於用確定性的程式碼去駕馭機率性的模型

LLM 是一個強大但充滿不確定性的引擎。一個好的架構師,懂得在 Anthropic 提倡的 WorkflowsAgents 之間靈活切換——在需要穩定的地方建立流水線,在需要創意的地方釋放代理人。

下一次當你設計系統時,請記得:Complexity is a cost(複雜度是一種成本)。 只有在簡單的 Workflow 無法滿足需求時,才引入自主的 Agent。

參考資源: