AI智能体—人工智能工作流与人工智能智能体:真正的区别是什么?

AI拉呱专注人工智能科技技术。一个关键问题是:人工智能智能体(Agent)与人工智能工作流之间存在哪些差异?二者之间是否真的存在区别?本文是我们代理式人工智能系列的第五篇文章,旨在解答当今人工智能从业者最常困惑的问题之一:

人工智能工作流与人工智能智能体究竟有何不同?难道说它们不都是由系统执行的一系列任务吗?

AI智能体—人工智能工作流与人工智能智能体:真正的区别是什么?

从流水线到自主性的转变

人工智能工作流类似于装配线:具有可预测性、结构性,但往往较为脆弱。每一步都是预先定义好的。工作流不会质疑自身执行某项任务的缘由,它只是按指令行事。

与之不同的是,人工智能智能体的功能类似于初级同事:它会评估目标、决定使用哪些工具,甚至可能根据执行过程中的观察结果采用完全不同的策略。智能体能够迭代、回溯、重试并优化流程。

举例说明:

  • • 工作流可能始终遵循固定流程:用户输入→嵌入→搜索→总结→回应。
  • • 智能体则可能做出这样的判断:“输入信息过于模糊,请允许我先澄清。之后我会决定是进行搜索还是直接回答”。

正是这种适应性,使得基于智能体的系统能够推动下一代大语言模型(LLM)应用的发展,其应用场景涵盖从自主研究助手到多工具协调器等多个领域。

什么是人工智能工作流?

人工智能工作流是一系列有组织的任务或操作,用于自动化数据处理、模型执行和响应生成。它类似于工厂流水线,每个阶段都会对数据进行转换并传递到下一步,且始终遵循开发者定义的路径。

若想更好地理解人工智能工作流,可将其比作一条装配线:

你按下一个按钮,随后水开始加热、咖啡被冲泡出来、牛奶被加入,最终你的杯子被装满。每一步都按固定顺序进行,无论你是否需要加糖。

传统的机器学习流水线和推理系统正是如此运作的。它们具有确定性、可重复性,且易于管理。

人工智能工作流的结构

大多数人工智能工作流遵循以下结构:

原始输入→预处理→模型推理→后处理→输出

每个阶段都是预先定义好的,除非进行明确编码,否则不会发生改变。这类工作流最适用于批处理作业、训练流水线、ETL(提取、转换、加载)工作流、定时分析作业和预测API。

目前有一些超级流行的编排工具,例如Airflow、MLFlow、FastAPI、Flask、Perfect、Kuberflow和Dagster。

为了更好地进行编排,我将通过一个简单的人工智能工作流示例,协助大家深入理解。

用Python实现的简单人工智能工作流


    
    
    
  from transformers import pipeline
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
import numpy as np

# 导入数据并添加查询内容
document = """Artificial intelligence agents can perform tasks autonomously by observing their environment and acting upon it."""
user_query = "What do AI agents do?"

# 预处理数据以适配上下文窗口
chunks = document.split(". ")

# 对数据进行嵌入并执行检索
vectorizer = TfidfVectorizer()
vectors = vectorizer.fit_transform(chunks + [user_query])
similarities = (vectors[:-1] @ vectors[-1].T).toarray().flatten()
most_relevant = chunks[np.argmax(similarities)]

# 使用语言模型生成答案
qa = pipeline("question-answering", model="distilbert-base-cased-distilled-squad")
result = qa(question=user_query, context=most_relevant)

# 输出结果
print("Answer:", result["answer"])

在这个示例中,你可以看到每一步都为实现特定目的而被清晰定义。

此外,该工作流假定最佳操作流程为:预处理→嵌入→检索→回答。

若你想增加流程变化(例如处理模糊查询或提出澄清问题),则需要使用手动分支逻辑。

这种方式对于简单应用程序而言效果良好,但一旦引入多步骤架构,它就会失去根据用户意图进行规划或回溯的能力。

人工智能工作流会自动执行你已做出的决策。但如果你的系统需要根据实际情况判断下一步操作呢?这正是智能体发挥作用的场景。

什么是人工智能智能体?

人工智能智能体是一种能够感知周围环境、推断自身当前状态或目标,并执行与上下文相关的操作以实现特定结果的系统。与遵循预定路径的人工智能工作流不同,智能体会根据当前情况、反馈或变化的目标做出决策。

为了更易理解,可将人工智能智能体比作私人助理,它会根据你提供的信息开展工作。假设你想预订机票:

你可以说:“帮我预订下周末价格低于200美元的航班。”

私人助理会提出后续问题、查看多个信息来源、比较各种选项,并在情况发生变化时更新计划。助理会根据具体上下文选择完成任务的方式。

智能体旨在非结构化、多变或部分可观测的环境中运行,在这些环境中,僵化的流程会失效。

人工智能智能体的结构

[感知]→[推理]→[决策]→[行动]→[再次观察]→……

智能体会循环运行,这意味着它们会持续评估自身目标和当前环境,而非执行一次后就终止。为了更好地理解,我们来创建一个简单的人工智能智能体。

具备工具使用功能的简单人工智能智能体

我们来构建一个智能体,它能够接收用户查询,并决定是进行搜索、总结还是直接回答。


    
    
    
  from transformers import pipeline

# 模拟工具函数
def search_tool(query):
    return f"Search results for '{query}'"

def summarizer_tool(text):
    summarizer = pipeline("summarization", model="sshleifer/distilbart-cnn-12-6")
    return summarizer(text[:512])[0]['summary_text']

def answer_directly(query):
    return f"This is a pre-trained response to: {query}"

# 智能体逻辑
def agent_decide_and_act(query):
    if "search" in query.lower():
        return search_tool(query)
    elif "summarize" in query.lower():
        doc = "AI agents are systems capable of autonomous decision-making and can adapt to changing environments..."
        return summarizer_tool(doc)
    else:
        return answer_directly(query)

# 测试智能体行为
user_query = "Can you summarize how agents work?"
response = agent_decide_and_act(user_query)
print("Agent Response:", response)

为简洁清晰起见,此处省略了对LangChain的依赖。该智能体会动态解析查询意图,并在运行时选择工具,而非执行为特定目的构建的固定流水线。我们甚至可以为其添加记忆功能(通过该功能可跟踪用户过往交互)和反馈循环。

智能体以目标为导向、具备适应性,并且能够实时自主决策。这使得基于智能体的系统能够超越自动化,表现得如同协作伙伴一般。

架构差异

乍看之下,人工智能工作流和人工智能智能体似乎在解决类似问题:接收输入、执行若干步骤、返回输出。不过,它们的基础架构和控制逻辑却完全不同。

在开发必须在动态、不确定或用户驱动的环境中运行的生产级人工智能系统时,理解这种差异至关重大。

属性(Attribute)人工智能工作流(AI Workflow)人工智能智能体(AI Agent) 控制流(Control Flow)静态、自上而下(Static, top-down)动态、上下文感知(Dynamic, context-aware)执行模型(Execution Model)已定义步骤的序列(Sequence of defined steps)感知→决策→行动循环(Perceive → Decide → Act loop)编排(Orchestration)流水线运行器(如Airflow、Prefect)(Pipeline runners (Airflow, Prefect))智能体框架(如LangChain、AutoGen)(Agent frameworks (LangChain, AutoGen))工具使用(Tool Usage)固定顺序、固定工具(Fixed order, fixed tools)基于意图在运行时选择(Selected at runtime based on intent)学习或反馈(Learning or Feedback)可选、多为离线(Optional, mostly offline)集成式(支持在线学习)(Integrated (online learning possible))

示意图:工作流与智能体

  1. 1. 人工智能工作流(静态流水线)
    用户查询


    [预处理(Preprocessing)]


    [嵌入(Embedding)]


    [向量搜索(Vector Search)]


    [总结(Summarization)]


    响应(Response)
  2. 2. 人工智能智能体(动态规划器)
    用户查询


    [智能体接收目标(Agent receives goal)]


    [上下文决策:使用工具还是记忆?(Contextual Decision: Tool or Memory?)]
    ├──> 搜索(Search)→ 总结(Summarize)→ 回应(Respond)
    ├──> 提出澄清问题(Ask Clarifying Question)→ 等待(Wait)
    └──> 直接回答(Answer Directly)→ 完成(Done)

在工作流中,无论输入如何,执行路径始终保持不变。而在智能体中,执行路径由上下文、用户意图和环境状态决定。

代码对比

我们还将从代码结构方面进行对比,此处以问答任务为例。

  1. 1. 人工智能工作流(静态)

    
    
    
  def run_workflow(query, document):
    # 步骤1:嵌入与检索
    chunks = document.split(". ")
    # 模拟类似度计算:仅选择最长片段
    context = max(chunks, key=len)

    # 步骤2:传递至问答模型
    from transformers import pipeline
    qa = pipeline("question-answering")
    result = qa(question=query, context=context)
    return result["answer"]
  1. 2. 智能体版本(动态规划)

    
    
    
  def run_agent(query, document):
    if "summarize" in query:
        from transformers import pipeline
        summarizer = pipeline("summarization")
        return summarizer(document[:512])[0]['summary_text']
    elif "search" in query:
        return "正在搜索外部资源……"  # 模拟网络工具
    else:
        # 备用问答功能
        from transformers import pipeline
        qa = pipeline("question-answering")
        return qa(question=query, context=document)["answer"]

工作流假定所有查询都需要检索+问答的流程,而智能体会评估任务并选择最佳策略。

行为特征与灵活性

架构决定结构,而行为决定适应性。

人工智能工作流和人工智能智能体具有不同的行为特征,这些特征会影响它们处理边缘情况、反馈和用户意图的方式。这在实际生产中极为重大:环境越复杂多变,行为的灵活性就越关键。

行为对比的关键差异

特征(Trait)人工智能工作流(AI Workflow)人工智能智能体(AI Agent) 决策制定(Decision-making)硬编码逻辑(Hardcoded logic)目标驱动、上下文敏感(Goal-driven, context-sensitive)错误恢复(Error recovery)手动异常处理(Manual exception handling)可推理、重试或探索替代方案(Can reason, retry, or explore alternatives)上下文感知(Context awareness)默认无状态(Stateless by default)可跟踪记忆、状态和环境(Can track memory, state, environment)学习(Learning)离线(模型重新训练)(Offline (model retraining))在线(通过记忆或强化学习)(Online (via memory or RL))目标处理(Goal handling)执行固定任务(Executes fixed tasks)评估并优先处理多个目标(Evaluates and prioritizes multiple goals)交互性(Interactivity)最低限度(API输入/输出)(Minimal (API input/output))可发起行动、提出后续问题(Can initiate actions, ask follow-ups)工具使用(Tool usage)静态工具绑定(Static tool binding)动态工具选择(Dynamic tool selection)适应性(Adaptability)低(Low)高(High)

为了更好地理解,我们来看一个例子。

通过处理模糊性理解行为

场景:为我提供有关人工智能研究的见解

  • 人工智能工作流响应:对输入进行嵌入→搜索向量数据库→总结顶级文档→返回结果。若嵌入失败或搜索返回不相关结果,工作流会无声地失败或返回无用信息。
  • 智能体响应:解析意图→发现信息不够详细→询问用户:“您需要学术研究方面的内容,还是行业趋势方面的内容?”→接收澄清信息→据此制定计划。智能体会通过发起对话或选择不同策略来适应模糊性。

此外,智能体一般会维护短期记忆(会话状态)或长期记忆(知识库)。例如:


    
    
    
  agent_memory = []

def agent_with_memory(user_input):
    if "what did I ask earlier" in user_input:
        return f"You previously asked: '{agent_memory[-1]}'" if agent_memory else "Nothing yet."
    else:
        agent_memory.append(user_input)
        return "Got it. What's next?"

工作流除非经过明确编码,否则不具备记忆功能。每次执行都是独立且无状态的。

何时使用哪种方式?

1. 何时使用智能体

当系统需要根据用户意图或上下文线索确定最佳行动或工具时,人工智能智能体是理想选择。

它们在多轮任务或实时交互中尤为有用,在这些场景中,适应性至关重大。当任务在执行过程中发生变化,或环境变得不确定、模糊时,人工智能智能体能够动态调整自身行为。

与僵化的工作流不同,智能体可以对多个目标进行优先级排序和平衡,从而在整个过程中做出更合理、更灵活的决策。

智能体的应用场景

  • • 能够进行规划和推理的对话式助手
  • • 协调搜索、代码和总结功能的大语言模型智能体
  • • 具备工具使用能力的客户支持智能体
  • • 可自主选择信息来源和策略的研究辅助工具
  • • 能根据学习者进度进行调整的人工智能导师

2. 何时使用人工智能工作流

对于具有清晰、可重复序列且无需动态决策的任务,人工智能工作流是理想选择。当可扩展性、吞吐量或批处理至关重大时,它们的优势尤为明显。工作流还提供透明的控制流,便于监控流程,并为监督和优化保留详细日志。

人工智能工作流的应用场景

  • • 机器学习数据的ETL流水线
  • • 数据集的批量模型预测
  • • 训练与评估流水线
  • • 定时生成的每日报告
  • • 结构化模型的推理API

选择合适框架的决策指南

需求(Requirement)选择工作流(Go with Workflow)选择智能体(Go with Agent) 高吞吐量批处理(High throughput batch processing)✅❌动态、不可预测的输入(Dynamic, unpredictable input)❌✅多步骤规划或推理(Multi-step planning or reasoning)❌✅系统需向用户请求澄清(System must ask user clarifications)❌✅易于监控和追溯(Easy monitoring and traceability)✅❌(较复杂)工具调用因输入而异(Tool invocation varies per input)❌✅稳定、对生产至关重大的逻辑(Stable, production-critical logic)✅谨慎使用(Use cautiously)

混合架构:兼顾两者优势

尽管工作流和智能体各有优缺点,但现代人工智能系统正越来越多地将二者结合,既利用工作流的可靠性,又借助智能体的适应性。

这种混合设计模式使工程师能够:

  • • 将复杂的推理和决策任务委托给智能体
  • • 利用结构化、可扩展的工作流处理繁重且稳定的任务
  • • 在保持灵活性的同时提高可观测性和可靠性

若想更好地理解这种架构,可以“经理与部门”为例:

  • • 智能体好比项目经理,明确目标并制定策略
  • • 工作流好比团队或部门,专门完成预定义任务(如数据提取或报告生成)
  • • 经理(智能体)不直接执行具体工作,但知道何时启动哪个团队,并清楚如何处理结果。

混合架构中常见的模式

1. 智能体调用工作流

当特定步骤必须始终如一地完成时,智能体负责决策并调度工作流。


    
    
    
  def agent_controller(task_type, input_data):
    if task_type == "document_summarization":
        return run_workflow_pipeline(input_data)  # 工作流步骤
    else:
        return plan_alternatives(input_data)  # 智能体逻辑继续执行

例如,LangChain智能体制定规划步骤,当遇到PDF密集型任务时,调用批量OCR工作流。

2. 工作流触发智能体

固定流水线正常运行,仅在需要决策或备选方案时调用智能体。


    
    
    
  def workflow_step(data):
    if data_is_ambiguous(data):
        return run_agent_for_disambiguation(data)
    else:
        return standard_processing(data)

例如,表单处理流水线仅在某个字段无法被可靠解析时,才调用大语言模型智能体。

混合系统概述

[用户输入(User Input)]

[智能体(Agent)]
┌───┴────┬────────┐
▼ ▼ ▼
搜索工具(Search Tool) 触发工作流(Trigger Workflow) 向用户澄清(Clarify User)

[文档处理(Document Processing)]

[总结模型(Summarization Model)]

[智能体输出(Agent Output)]

这种分层设计使逻辑相互独立且可复用,支持可靠的监控,并允许智能体在适当时机依赖流水线执行任务。

需牢记的设计原则

原则(Principle)提议(Recommendation) 从工作流入手(Start with workflows)适用于可预测的生产级任务在行为多变场景使用智能体(Use agents where behavior varies)适用于适应性强、多步骤或交互式任务在工作流中隔离核心逻辑(Isolate core logic in workflows)保持流水线的可复用性,即使由智能体控制为智能体配备监控手段(Instrument your agents)记录决策、工具使用和记忆状态,以实现可观测性规划混合执行模式(Plan for hybrid execution)必要时让智能体编排工作流,反之亦然以目标为导向,而非步骤(Think in goals, not steps)通过明确目标并提供灵活工具,实现自主性

本文属于我们的代理式人工智能系列文章之一,该系列探讨智能体如何改变人工智能应用的未来,涵盖规划、感知到多智能体协作等多个领域。

在下一篇文章中,我们将深入探讨多智能体系统,特别是智能体之间通过通信、委托和协作来解决复杂任务的架构——这些任务超出了单一模型或工作流的能力范围。

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