从LLM到Agent:智能体架构演进技术详解

前言

当谈到AI Agent(智能体)时,以下问题被频繁提出:

  • Agent是如何工作的?
  • 使用Agent与直接使用ChatGPT/Qwen/DeepSeek有什么区别?
  • Manus智能体做了什么?为什么人们愿意用Manus而不是原生的ChatGPT?
  • Agent和RAG是什么关系?
  • 做Agent需要微调模型吗?

这些问题的本质是:"Agent"到底是什么?它与直接调用大模型的本质区别是什么?是不是换了个名字的概念包装?

本文将用清晰的语言和图示,系统解答上述问题。

三代架构演进:LLM → Workflow → Agent

智能应用的技术架构经历了三代演进:裸LLM → Workflow → Agent

第一代:裸LLM(对话即终点)

代表产品:ChatGPT、Claude、Qwen、DeepSeek等原生对话界面

架构特征:

flowchart LR
    A[用户输入] --> B[大语言模型 LLM]
    B --> C[文本输出]
    
    style B fill:#e1f5fe

特点:单次请求-响应,无状态,无执行能力

能力边界:

能做的事 做不到的事
回答问题、生成文本 执行实际操作(如查数据库、调API)
提供建议和方案 获取实时信息(知识有截止日期)
代码生成、文案撰写 跨系统协作完成复杂任务
单轮或简单多轮对话 长时间任务跟踪与状态管理

本质定位:一个博学但"只会说不会做"的顾问。

第二代:Workflow(编排LLM)

代表产品:Dify、Coze、百度千帆、LangChain(Chain模式)等

架构特征:

flowchart TB
    A[用户输入] --> B[LLM节点:意图识别]
    B --> C[API节点:查询数据]
    C --> D[LLM节点:生成回答]
    D --> E[输出]
    
    B --> F{预定义分支判断}
    F -->|意图A| G[路径1]
    F -->|意图B| H[路径2]
    F -->|意图C| I[路径3]
    
    style B fill:#fff3e0
    style C fill:#e8f5e9
    style D fill:#fff3e0

特点:人类设计流程,LLM在预设节点中执行。所有可能的执行路径必须提前设计好。

相比裸LLM的进步:

进步点 说明
可执行操作 通过API节点调用外部系统
流程编排 多步骤任务可以串联执行
条件分支 根据不同情况走不同路径
知识增强 可集成RAG检索知识库

核心局限:

问题 具体表现
分支爆炸 业务场景组合爆炸式增长,难以穷举
路径预设 所有可能的执行路径必须提前设计好
长尾问题 边缘场景难以覆盖
灵活性差 新场景需要修改流程,响应变化慢

本质定位:LLM被"编排"在预设流程中,流程由人类设计,LLM只是流程中的一个执行节点。

第三代:Agent(自主智能体)

代表产品:Manus、OpenAI Operator、Claude Computer Use、AutoGPT、MetaGPT

架构特征:

flowchart TB
    A[用户输入任务] --> B[LLM大脑]
    B --> B1[理解任务]
    B --> B2[规划步骤]
    B --> B3[选择工具]
    
    B3 --> C[工具集]
    C --> C1[文件读写]
    C --> C2[代码执行]
    C --> C3[网页浏览]
    C --> C4[API调用]
    
    C1 & C2 & C3 & C4 --> D[执行并观察结果]
    D --> E{目标达成?}
    E -->|否| B
    E -->|是| F[输出结果]
    
    style B fill:#e3f2fd
    style C fill:#f3e5f5

特点:LLM自己决定做什么、怎么做、用什么工具

核心能力:

能力 说明
自主规划 LLM自己分解任务,决定执行步骤
工具调用 根据需要自主选择合适的工具
反馈循环 执行后观察结果,动态调整策略
长时任务 可以持续执行复杂的多步骤任务

本质定位:LLM从"被编排者"变成"编排者",自己决定调用什么、执行什么、下一步做什么。

三代架构对比总结

维度 裸LLM Workflow Agent
代表产品 ChatGPT/Qwen/DeepSeek Dify/Coze Manus/Operator
执行能力 无,只能输出文本 有,但路径预设 有,自主决策
流程控制 无 人类设计流程 LLM自主规划
工具调用 无 按预设节点调用 自主选择调用
应对长尾 差 一般 好
维护成本 低 高(分支爆炸) 低(无需穷举分支)
灵活性 高(但无执行力) 低(路径固定) 高
本质比喻 只会说的顾问 按剧本演的演员 能独立做事的助手

一句话总结:

  • 裸LLM:告诉你"怎么做"
  • Workflow:按预设路径"帮你做"
  • Agent:自己想办法"帮你做出来"

Agent核心工作原理

Agent Loop:观察-思考-行动-反馈

Agent的核心是一个持续运行的循环,称为Agent Loop:

flowchart TB
    A[用户目标] --> B[1.观察:接收输入,感知状态]
    B --> C[2.思考:理解目标,规划行动]
    C --> D[3.行动:调用工具,执行操作]
    D --> E[4.反馈:观察结果,评估进度]
    E --> F{目标达成?}
    F -->|是| G[输出结果]
    F -->|否| B
    
    style B fill:#e3f2fd
    style C fill:#fff3e0
    style D fill:#f3e5f5
    style E fill:#e8f5e9

四个阶段详解:

阶段 核心动作
观察 Observe 接收用户输入、感知当前状态、获取环境信息
思考 Think 理解任务目标、分析当前状态、规划下一步、选择工具
行动 Act 调用选定的工具、执行具体操作、与外部系统交互
反馈 Feedback 观察执行结果、判断是否达成目标、决定继续/调整/结束

Agent核心组件

一个完整的Agent系统包含四个核心组件:

flowchart LR
    subgraph Agent系统
        A[LLM大脑] --- B[工具集]
        A --- C[记忆系统]
        A --- D[规划器]
    end
    
    style A fill:#e3f2fd
    style B fill:#f3e5f5
    style C fill:#fff3e0
    style D fill:#e8f5e9

四大组件详解:

组件 功能 说明
LLM(大脑) 理解、推理、决策 是Agent的思考中枢,可以是GPT-4/Claude/Qwen等
工具集(手脚) 执行外部操作 API调用、数据库查询、代码执行、网页浏览等
记忆系统 状态管理 短期记忆(对话上下文)、长期记忆(用户画像)、工作记忆(任务状态)
规划器 任务分解 将复杂任务分解为子步骤,确定执行顺序,动态调整计划

技术实现范式

目前业界主流的Agent实现范式:

ReAct(Reasoning + Acting)

核心思想:让LLM交替进行"推理"和"行动",每次行动前先思考为什么这样做。

用户:帮我查一下北京明天的天气

Agent思考:用户想知道北京明天的天气,我需要调用天气查询工具
Agent行动:调用 get_weather(city="北京", date="明天")
Agent观察:返回结果显示晴天,气温 15-25°C
Agent思考:已经获取到天气数据,可以回答用户了
Agent输出:北京明天天气晴朗,气温15-25°C,适合外出活动。

优点:推理过程透明,便于调试和审计
缺点:每一步都需要LLM推理,效率较低

Plan-and-Execute(规划后执行)

核心思想:先制定完整计划,再按计划逐步执行。

用户:帮我做一份关于新能源汽车市场的分析报告

Agent规划:
  1. 搜索新能源汽车市场最新数据
  2. 收集主要厂商的销量信息
  3. 分析市场趋势和竞争格局
  4. 生成图表和可视化
  5. 整理成完整报告文档

Agent执行:按计划逐步执行各步骤...

优点:复杂任务处理更有条理
缺点:计划一旦制定,调整灵活性较差

Multi-Agent(多智能体协作)

核心思想:多个专业Agent分工协作,各司其职。

flowchart LR
    A[用户请求] --> B[协调Agent]
    B --> C[规划Agent]
    B --> D[研究Agent]
    B --> E[执行Agent]
    B --> F[审核Agent]
    C & D & E & F --> G[最终结果]
    
    style B fill:#e3f2fd
    style C fill:#fff3e0
    style D fill:#e8f5e9
    style E fill:#f3e5f5
    style F fill:#fce4ec

优点:专业分工,复杂任务处理能力强
缺点:系统复杂度高,协调成本大

Agent与RAG的关系

什么是RAG?

RAG(Retrieval Augmented Generation,检索增强生成) 是一种让LLM能够访问外部知识的技术:

flowchart LR
    A[用户提问] --> B[1.检索:向量匹配]
    B --> C[2.增强:注入上下文]
    C --> D[3.生成:LLM回答]
    D --> E[输出答案]
    
    style B fill:#e3f2fd
    style C fill:#fff3e0
    style D fill:#e8f5e9

三个步骤:

  1. 检索 Retrieval:将问题转为向量,在知识库中检索相关文档
  2. 增强 Augmentation:将检索到的文档片段作为上下文注入Prompt
  3. 生成 Generation:LLM基于上下文生成答案

RAG是Agent的"工具"之一

核心观点:RAG和Agent不是同一层面的概念。

flowchart TB
    A[Agent 智能体]
    A --> B[RAG 知识检索]
    A --> C[API调用]
    A --> D[代码执行]
    A --> E[更多工具...]
    
    style A fill:#e3f2fd
    style B fill:#fff3e0
    style C fill:#e8f5e9
    style D fill:#f3e5f5

RAG是Agent可以调用的众多工具之一,用于获取知识

详细对比

维度 RAG Agent
本质 一种知识增强技术 一种系统架构
作用 让LLM能访问外部知识 让LLM能自主完成任务
能力 检索 + 回答 规划 + 执行 + 反馈
执行操作 不能 能
关系 是Agent的一个工具 可以包含RAG

Agent如何使用RAG

在Agent架构中,RAG通常作为一个"知识检索工具"被调用:

用户:"根据公司政策,我可以申请多少天年假?"

Agent思考:这是一个需要查询内部政策的问题,我需要检索知识库
Agent行动:调用 rag_search(query="年假申请天数 公司政策")
Agent观察:检索结果显示"工龄1-5年:5天,5-10年:10天,10年以上:15天"
Agent思考:已获取政策信息,但需要知道用户工龄才能给出准确答案
Agent行动:询问用户"请问您的工龄是多少年?"
用户:"3年"
Agent输出:根据公司政策,您目前工龄3年,可以申请5天年假。

RAG与Agent结合的模式

模式 说明 适用场景
RAG Only 纯知识问答,无执行能力 简单FAQ、文档问答
Agent + RAG Agent调用RAG获取知识,再执行操作 需要知识支撑的任务执行
Agentic RAG RAG流程本身由Agent控制,可动态决定检索策略 复杂知识推理

Agent是否需要模型微调?

核心结论:通常不需要

Agent的能力主要不来自于模型微调,而来自于系统架构。

flowchart LR
    subgraph 能力公式
        A[Agent能力] --> B[LLM基础能力]
        A --> C[系统架构能力]
    end
    
    B --> B1[语言理解]
    B --> B2[推理规划]
    B --> B3[指令遵循]
    
    C --> C1[工具调用]
    C --> C2[记忆系统]
    C --> C3[提示工程]
    
    style B fill:#e3f2fd
    style C fill:#e8f5e9

关键洞察:

  • LLM基础能力:通用LLM(如GPT-4/Claude/Qwen)已经足够,通常不需要微调
  • 系统架构能力:工具定义、记忆系统、提示工程(Prompt Engineering)、Agent Loop —— 这是Agent能力的主要来源,与模型微调无关

为什么Agent通常不需要微调?

原因 说明
LLM能力已足够 现代LLM(GPT-4、Claude 3、Qwen2.5等)的通用能力已经足以支撑Agent的推理和规划需求
能力来自架构 Agent的"执行能力"来自工具调用,不是模型本身的能力
提示工程更高效 通过精心设计的System Prompt,可以让通用LLM表现出领域专家的行为
灵活性更强 不微调意味着可以随时切换底层模型,享受模型迭代的红利
成本更低 微调需要数据、算力、时间,而提示工程几乎零成本

什么情况下可能需要微调?

虽然通常不需要,但以下场景可以考虑微调:

场景 说明 微调目标
领域专业术语 模型对特定领域术语理解不准确 提升领域语言理解
特定输出格式 需要模型稳定输出特定格式 增强格式遵循能力
成本优化 用小模型+微调替代大模型 降低推理成本
私有化部署 无法调用云端大模型API 提升本地小模型能力

微调 vs 提示工程 vs RAG

技术手段 作用 适用场景 成本
提示工程 引导模型行为 几乎所有场景 低
RAG 注入外部知识 需要特定知识的场景 中
微调(LoRA等) 改变模型参数 特殊格式/领域/成本优化 高

推荐策略:

  1. 优先:提示工程 + RAG
  2. 其次:如果效果不够,考虑微调
  3. 原则:能不微调就不微调,保持架构灵活性

Agent能力提升的正确路径

flowchart TB
    A[优先级1: 提示工程] --> B[优先级2: 工具生态]
    B --> C[优先级3: 知识增强RAG]
    C --> D[优先级4: 模型微调]
    
    style A fill:#c8e6c9
    style B fill:#dcedc8
    style C fill:#fff9c4
    style D fill:#ffccbc
优先级 手段 具体工作
1 提示工程 优化System Prompt、设计清晰的工具描述、Few-shot示例
2 工具生态 丰富工具集、优化工具接口设计、工具组合能力
3 知识增强 构建高质量知识库、优化检索策略、知识更新机制
4 模型微调 特定领域术语理解、稳定输出格式、成本优化(仅在必要时)

行业案例分析

Manus:为什么火?做了什么?

Manus 是2025年初爆火的AI Agent产品,被称为"第一个真正能帮你做事的AI"。

Manus的核心能力

能力 说明 示例
浏览器自动化 像人一样操作网页 自动搜索信息、填写表单、下载文件
代码执行 编写并运行代码 数据处理、文件转换、自动化脚本
文件操作 创建、编辑、管理文件 生成报告、整理文档、批量处理
任务编排 将复杂任务拆解执行 多步骤任务自动化完成

Manus vs 原生ChatGPT 对比

任务 ChatGPT的回答 Manus的做法
"帮我做一份竞品分析报告" 给你一个报告模板和框架建议 自动搜索竞品信息、收集数据、生成完整的分析报告文档
"帮我查一下明天北京的天气" 告诉你可以去哪个网站查 打开天气网站、查询数据、直接告诉你结果
"把这个PDF转成Word" 推荐一些在线转换工具 直接执行转换、生成Word文件给你
"帮我分析这份Excel数据" 需要你把数据粘贴进去 直接读取文件、执行分析、生成图表

为什么人们愿意用Manus?

一句话总结:Manus把LLM从"对话工具"变成了"执行助手"。

具体原因:

  1. 从"建议"到"执行":不只是告诉你怎么做,而是帮你做出来
  2. 减少人工介入:用户只需要说目标,不需要一步步指导
  3. 跨系统能力:可以同时操作多个网站、工具,完成复杂任务
  4. 结果交付:最终产出是可用的文件、数据,而不只是文字建议

OpenAI Operator / Claude Computer Use

2024-2025年,OpenAI和Anthropic先后推出了Computer Use能力:

产品 发布时间 核心能力
Claude Computer Use 2024.10 Claude可以控制电脑,像人一样操作鼠标键盘
OpenAI Operator 2025.1 GPT可以自动执行网页任务,如购物、预订等

这表明:Agent化是大模型应用的必然趋势,头部厂商都在朝这个方向发展。

MCP协议:Agent工具调用的行业标准

2024年11月,Anthropic发布了**MCP(Model Context Protocol)**协议,正在成为Agent工具调用的事实标准:

特点 说明
标准化 统一的工具描述和调用协议
生态共享 一次开发,多Agent复用
行业认可 支付宝、微信等已推出MCP Server

如何构建一个Agent系统

技术组件清单

构建一个完整的Agent系统,需要以下技术组件:

flowchart TB
    A[层级1: Agent运行框架] --> B[层级2: 工具系统]
    B --> C[层级3: 记忆系统]
    C --> D[层级4: 感知增强]
    D --> E[层级5: 安全控制]
    
    style A fill:#e3f2fd
    style B fill:#f3e5f5
    style C fill:#fff3e0
    style D fill:#e8f5e9
    style E fill:#ffcdd2

各层级详解:

层级 组件 具体内容
1 Agent运行框架 Agent Loop实现、规划-执行-反馈循环、多Agent协作机制。可选:LangGraph/AutoGPT/CrewAI/自研
2 工具系统 工具定义(MCP/Function Calling)、工具注册中心、调用执行引擎、错误处理与重试
3 记忆系统 短期记忆(对话上下文)、长期记忆(用户画像、历史任务)、工作记忆(任务中间状态)
4 感知增强 多模态输入处理、RAG知识检索、联网搜索
5 安全控制 输入安全(注入检测)、执行安全(权限控制)、输出安全(幻觉检测)

最小可行Agent

如果想快速体验Agent开发,可以从最小可行方案开始:

# 伪代码:最小可行Agent
def minimal_agent(user_input, tools, llm):
    # 1. 将用户输入和可用工具描述发送给LLM
    prompt = f"""
    你是一个AI助手,可以使用以下工具:
    {format_tools(tools)}
    
    用户请求:{user_input}
    
    请分析用户需求,决定是否需要调用工具,以及如何回答。
    """
    
    while True:
        # 2. LLM思考并决定下一步
        response = llm.chat(prompt)
        
        # 3. 如果LLM决定调用工具
        if response.has_tool_call:
            tool_name = response.tool_call.name
            tool_args = response.tool_call.arguments
            
            # 4. 执行工具调用
            result = tools[tool_name].execute(tool_args)
            
            # 5. 将结果反馈给LLM,继续循环
            prompt += f"\n工具{tool_name}返回:{result}"
        else:
            # 6. LLM给出最终回答,结束循环
            return response.content

推荐的框架选择

框架 特点 适用场景
LangGraph LangChain团队出品,支持复杂Agent流程编排 复杂多步骤Agent
AutoGPT 早期Agent框架,社区活跃 通用自主Agent
CrewAI 专注多Agent协作 多角色协作场景
OpenAI Assistants API OpenAI官方方案,集成度高 快速原型、GPT用户
自研 完全可控,可深度定制 有特殊需求的生产系统

总结

本文系统梳理了从LLM到Agent的技术演进:

  1. 三代架构:裸LLM(只能说)→ Workflow(按剧本做)→ Agent(自主做)
  2. Agent核心:观察-思考-行动-反馈的循环,由LLM+工具+记忆+规划组成
  3. Agent与RAG:RAG是Agent的一个工具,用于知识增强,二者不是同一层面的概念
  4. 是否需要微调:通常不需要,Agent能力主要来自系统架构而非模型参数
  5. 行业趋势:Agent化是大模型应用的必然方向,头部厂商都在布局

一句话理解Agent:Agent = LLM(大脑) + 工具(手脚) + 记忆 + 规划能力,让AI从"能说"进化到"能做"。

附录:技术名词解释

术语 英文 解释
Agent Agent 智能体,能够感知环境、自主决策、执行动作的AI系统
LLM Large Language Model 大语言模型,如GPT-4、Claude、Qwen等
Workflow Workflow 工作流,预定义的任务执行流程
MCP Model Context Protocol 模型上下文协议,Anthropic提出的Agent工具调用标准
RAG Retrieval Augmented Generation 检索增强生成,通过检索外部知识增强LLM回答
ReAct Reasoning + Acting 一种Agent范式,交替进行推理和行动
CoT Chain of Thought 思维链,让LLM展示推理过程的提示技术
Tool Calling Tool Calling / Function Calling 工具调用,LLM调用外部工具的能力
LoRA Low-Rank Adaptation 低秩适配,一种高效的模型微调方法

本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可