AI 智能體三大思考框架剖析 原創
構建具備自主規劃、執行以及適應復雜任務能力的 AI 智能體,關鍵在于其“思考”能力。AI 智能體思考框架的出現,正是為了賦予 AI 智能體結構化的推理與決策能力。這些框架為 AI 智能體提供了一套完整的方法論,指導其如何理解目標、分解任務、運用工具、處理信息,并依據環境反饋來調整自身行為。
一個優秀的思考框架,能夠顯著增強 AI 智能體的魯棒性、提升其效率以及拓展解決問題的泛化能力。接下來,我們將深入探討3種主流的 AI 智能體思考框架,比如:CoT、ReAct 和 Plan-and-Execute,分析它們的設計理念以及適用場景。
下文詳細剖析之。
1、AI 智能體3種主流的思考框架剖析
AI 智能體思考框架一、CoT 思維鏈
思維鏈(Chain of Thought,CoT)是提升大語言模型(LLM)處理復雜推理任務能力的關鍵技術。其核心在于引導大模型在給出最終答案之前,先生成一系列結構化的中間推理步驟,這就好比模擬人類解決問題時的逐步思考過程。借助這種方式,LLM 能夠更深入地理解問題結構,有效分解復雜任務,并逐步推導出解決方案。這些顯式的思考步驟為大模型的決策過程帶來了透明度和可解釋性,便于用戶理解和調試。不過,這種方法的代價是生成冗長的思考鏈條會增加計算成本和處理延遲。
隨著 DeepSeek R1 的深度思考模式驗證了思維鏈對推理能力的顯著提升效果,各大模型廠商紛紛推出了支持慢思考的模型。比如:騰訊推出了 Hunyuan T1 模型,阿里千問推出了 QwQ 模型。Anthropic 官方還開源了 Sequential Thinking MCP,它通過精心設計的提示詞工程,使得原本不支持慢思考的大模型也能實現類似的推理過程。憑借其通用性和易用性,該工具目前已成為使用頻率最高的MCP Server(數據來源:https://mcp.so/ranking)。
AI 智能體思考框架二、ReAct(Reasoning and Action)
雖然 CoT 提升了大模型的推理能力,但其推理過程主要基于大模型內部知識,缺乏與外部世界的實時交互,這可能導致知識過時、產生幻覺或錯誤傳播。ReAct(Reasoning and Action)框架通過結合“推理”(Reasoning)與“行動”(Action),有效解決了這一問題。它使大模型在推理過程中能夠與外部工具或環境互動,獲取最新信息、執行具體操作,并根據反饋調整后續步驟。這種動態交互賦予了大模型“邊思考邊行動、邊觀察邊調整”的能力,其核心運作機制可以概括為思考(Thought)→ 行動(Action)→ 觀察(Observation)的迭代循環:
思考(Thought):模型基于當前任務目標和已有的觀察信息進行邏輯推理和規劃。它會分析問題、制定策略,并決定下一步需要執行的動作(比如:調用哪個工具、查詢什么信息)來達成目標或獲取關鍵信息。
行動(Action):根據“思考”階段制定的計劃,大模型生成并執行具體的行動指令。這可能包括調用外部 API、執行代碼片段、查詢數據庫或與用戶交互等。
觀察(Observation):大模型接收并處理“行動”執行后從外部環境(比如:工具的返回結果、API 的響應、用戶的回復)中獲得的反饋信息。這些觀察結果將作為下一輪“思考”的輸入,幫助模型評估當前進展、修正錯誤,并迭代優化后續的行動計劃,直至任務完成。
AI 智能體思考框架三、Plan-and-Execute
Plan-and-Execute 是對標準 ReAct 框架的拓展與優化,專為處理復雜、多步驟任務而設計,其將 AI 智能體的工作流程劃分為兩個核心階段:
第一、規劃階段
AI 智能體對接收到的復雜任務或目標進行整體分析與理解,生成一個高層次的計劃,將原始任務分解為一系列更小、更易管理的子任務或步驟。這種分解有助于在執行階段減少處理每個子任務所需的上下文長度,且計劃通常是一個有序的行動序列,指明了達成最終目標的關鍵環節。該計劃可提前呈現給用戶,讓用戶在執行開始前對計劃步驟提出修改意見。
第二、執行階段
計劃制定完成后(可能已采納用戶意見),AI 智能體進入執行階段,按照規劃好的步驟逐一執行每個子任務。在執行每個子任務時,AI 智能體可采用標準的 ReAct 循環來處理具體細節,比如:調用特定工具、與外部環境交互或進行更細致的推理。執行過程中,AI 智能體會監控每個子任務的完成情況,若子任務成功則繼續下一個;若失敗或出現意外情況,AI 智能體可能需重新評估當前計劃,動態調整計劃或返回規劃階段進行修正。此階段同樣可引入用戶參與,讓用戶對子任務的執行過程或結果進行反饋,甚至提出調整建議。
與標準 ReAct 相比,Plan-and-Execute 模式的主要優勢在于:
1、結構化與上下文優化
預先規劃將復雜任務分解為小步驟,使 AI 智能體行為更有條理,有效減少執行各子任務時的上下文長度,提升處理長鏈條任務的效率和穩定性。
2、提升魯棒性
將大問題分解為小問題,降低單步決策的復雜性,若某個子任務失敗,影響范圍相對可控,也更容易進行針對性的調整。
3、增強可解釋性與人機協同
清晰的計劃和分步執行過程使 AI 智能體的行為更容易被理解和調試,更重要的是,任務的分解為用戶在規劃審批和執行監控等環節的參與提供了便利,用戶可對任務的執行步驟提出修改意見,從而實現更高效的人機協作,確保任務結果更符合預期。
這種“規劃 - 執行”的思考框架,因其在復雜任務處理上的卓越表現,已成為 AI 智能體領域廣泛采用的核心策略之一。比如:3 月份涌現并廣受關注的通用 AI 智能體項目,比如: Manus、OWL、OpenManus 等,均采用了這種方式對用戶任務進行拆分和執行,充分展現了其普適性和高效性。
本文轉載自??玄姐聊AGI?? 作者:玄姐
