AI Agent Harness Engineering 的抽象能力:如何从具体案例中归纳通用原则


一、引言 (Introduction)

1.1 钩子 (The Hook)

你是否见过这样的场景?在某个企业内部AI创新大赛上,3支独立参赛的团队都用LangChain做了“销售线索挖掘”的Agent:第一支团队花了3周,把Salesforce CRM、LinkedIn Sales Navigator API、Twitter/X搜索、公司内部行业研究知识库这4个数据源,用硬编码的方式粘在Agent的Prompt里,调用链路用100多行Python条件判断和异常捕获写死——演示效果惊艳,但当他们想把数据源换成该团队负责的供应链管理数据,把任务改成“供应商合规预警追踪”时,发现代码重构工作量至少要2周;第二支团队稍微聪明一点,定义了几个叫fetch_salesforce_leads()filter_li_xu……不对,叫filter_linkedin_high_intent()的函数,但Prompt里还是充满了“当你拿到Salesforce leads时,必须按姓名查LinkedIn Sales Navigator,至少要拿到3个关键指标,然后用Twitter/X搜索看看该客户最近有没有提过我们的竞品或行业痛点,提竞品的优先级最高”这类硬编码的指令,甚至还有类似if not linkedin_keyword_list: skip to twitter的注释提示要写在代码逻辑里,但最后他们也遇到了问题:当把任务改成“市场舆情分析”,要加Google News、Reddit r/SaaS(假设是SaaS公司)这两个新数据源,新数据源的响应格式完全不一样,函数要改,Prompt要删一大半旧流程、写一大半新流程,甚至连异常捕获的重试策略都要换;第三支团队呢?他们也只花了3周,但演示结束后,他们说“供应链预警、市场舆情分析、财务报表自动生成,这几个我们都能在3天内上线一个MVP”——评委和观众都炸了,这是怎么做到的?

再想想另一个更贴近个人开发者的场景:你想做一个“个人健康管理助手”的Agent,第一步先把任务拆成了“记录每日三餐+运动+睡眠数据”、“用OpenAI GPT-4 Turbo Mini做基础健康建议”、“每周把数据同步到Notion健康数据库生成周报图表”这三个小步骤,也用硬编码的方式把工具调用、Prompt约束、同步逻辑粘在一起——上线用了1周,挺好用的,但过了两周你觉得不够:你想加“用Garmin API自动同步运动和睡眠数据”、“用HealthKit(如果你是iOS)/Google Fit(如果你是Android)同步心率、血氧这些更细的指标”、“每周还得生成PDF版本的周报发给私人医生的邮箱”、“把三餐数据的输入方式扩展成‘语音输入转文字’、‘拍照识别美团/饿了么外卖小票自动提取营养成分’”——这时候你打开代码一看,原来的几百行代码已经变成了几千行的“面条代码”,到处是重复的异常捕获、到处是硬编码的Notion模板ID/私人医生邮箱/美团小票OCR的参数,甚至连“用GPT做结构化输出(比如把识别的小票转成JSON的营养成分数据)”的逻辑都在不同的工具里重复写了3遍——这时候你是不是想把键盘砸了?是不是在想“如果有一个通用的‘框架’或者说‘脚手架’,能把这些重复的、和具体任务无关的东西抽出来,我只需要告诉我要完成的核心任务目标需要的核心能力组件能力组件之间的基本协作关系,剩下的工具集成、异常处理、结构化输出、成本控制、可观测性这些杂活都交给它就好了?”

其实,第三支参赛团队用的,就是我们今天要讲的核心概念——AI Agent Harness Engineering(AI Agent harness 工程)里的抽象能力;而你想要的那个“通用框架/脚手架”,就是AI Agent Harness Engineering抽象能力的产物——通用AI Agent Harness(通用AI Agent 脚手架)

1.2 定义问题/阐述背景 (The “Why”)

首先,我们得先明确几个最基本的概念,避免后面的讨论出现歧义——不过更详细的概念定义会放在第二章“基础知识/背景铺垫”里:

  1. AI Agent(AI 智能体):根据OpenAI、LangChain等主流平台的定义,AI Agent是一个**能够感知环境(Perceive Environment)、做出决策(Make Decisions)、执行动作(Execute Actions)、从反馈中学习(Learn from Feedback)**的自主或半自主系统——简单来说,就是一个“有脑子、有手、有眼睛、能学习”的AI程序。
  2. AI Agent Harness(AI Agent 脚手架):这里的“Harness”不是“马具”或者“ harness 带”的意思,而是软件工程领域里的“测试 harness”、“部署 harness”里的“Harness”——指的是用来承载、约束、驱动、监控AI Agent运行的一套基础设施和抽象层,它的作用是把AI Agent运行过程中和具体任务无关的通用逻辑(比如工具调用的统一接口、结构化输出的统一校验、异常处理的统一策略、可观测性的统一实现、成本控制的统一规则等)抽出来,让开发者只需要关注和具体任务相关的核心逻辑(比如任务的分解、能力的定义、协作的设计等)。
  3. AI Agent Harness Engineering(AI Agent harness 工程):就是设计、开发、优化、维护AI Agent Harness的一整套方法论、技术栈、最佳实践的集合——它是软件工程和人工智能(尤其是大语言模型LLM、决策强化学习DRL)的交叉学科,而我们今天要讲的抽象能力,则是AI Agent Harness Engineering中最核心、最关键、也是最难掌握的能力之一

为什么说AI Agent Harness Engineering的抽象能力很重要?我们可以从三个维度来看:

1.2.1 产业维度:AI Agent 从“玩具”到“生产级应用”的必经之路

根据Gartner 2025年的技术成熟度曲线(Hype Cycle for Emerging Technologies, 2025),AI Agent已经从“创新触发期(Innovation Trigger)”进入了“期望膨胀期的顶峰(Peak of Inflated Expectations)”的早期阶段——2024年全球AI Agent的市场规模已经达到了127亿美元,预计到2030年将增长到1.2万亿美元,年复合增长率(CAGR)高达45.2%

但是,产业界的AI Agent应用目前还面临着一个巨大的瓶颈:从“玩具级原型”到“生产级应用”的转化率极低——根据Forrester 2025年的《AI Agent in Enterprise: State of the Market》报告,目前全球只有**不到5%**的企业把AI Agent从“内部原型测试”阶段推广到了“全公司生产使用”阶段,剩下的95%要么停留在“原型测试”阶段,要么干脆放弃了。

造成这个瓶颈的主要原因有哪些?Forrester的报告里列出了前5位:

  1. 可扩展性差(Poor Scalability):玩具级原型通常是为单一任务、单一数据源、单一工具链设计的,当要扩展到多任务、多数据源、多工具链时,代码重构工作量巨大,甚至比重新开发一个还难。
  2. 可维护性差(Poor Maintainability):玩具级原型通常是“面条代码”,到处是重复的逻辑、硬编码的参数、缺少注释和文档,换一个开发者根本看不懂,更别说维护了。
  3. 可靠性差(Poor Reliability):玩具级原型通常缺少统一的异常处理策略、重试机制、结构化输出校验,一旦LLM幻觉(Hallucination)、工具调用失败、网络超时,Agent就会直接崩溃或者输出错误的结果。
  4. 可观测性差(Poor Observability):玩具级原型通常缺少统一的日志记录、指标监控、链路追踪,一旦Agent出了问题,根本不知道是哪里出了问题——是LLM的问题?是工具的问题?还是Prompt的问题?
  5. 成本不可控(Uncontrollable Cost):玩具级原型通常缺少统一的成本控制规则,比如LLM调用的次数限制、Token消耗的上限、工具调用的频率限制,一旦上线后被大量使用,成本可能会飙升到企业无法承受的地步。

而解决这5个问题的核心,就是AI Agent Harness Engineering的抽象能力——通过抽象,我们可以把和具体任务无关的通用逻辑(可扩展性的支撑、可维护性的保障、可靠性的提升、可观测性的实现、成本的控制)抽出来,形成一个通用的AI Agent Harness,让开发者只需要关注和具体任务相关的核心逻辑,这样不仅可以大大提高从“玩具级原型”到“生产级应用”的转化率,还可以大大降低开发、维护、优化的成本。

1.2.2 技术维度:软件工程抽象思维在AI时代的延伸和升华

软件工程发展了几十年,积累了一套非常成熟的抽象思维方法论——比如结构化编程里的“模块化抽象(Modular Abstraction)”、“函数抽象(Functional Abstraction)”,面向对象编程里的“类抽象(Class Abstraction)”、“接口抽象(Interface Abstraction)”、“继承抽象(Inheritance Abstraction)”、“多态抽象(Polymorphism Abstraction)”,设计模式里的“单例模式(Singleton Pattern)”、“工厂模式(Factory Pattern)”、“策略模式(Strategy Pattern)”、“观察者模式(Observer Pattern)”、“责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)”等等——这些抽象思维方法论的核心思想,就是**“把变的东西和不变的东西分开”**:不变的东西放在抽象层里,变的东西放在实现层里,这样当实现层的东西变了,抽象层的东西不需要改,或者只需要改很少的一部分。

而AI Agent Harness Engineering的抽象能力,本质上就是软件工程抽象思维在AI时代的延伸和升华——不过AI时代的抽象比传统软件工程的抽象要难得多,因为传统软件工程的抽象对象是“确定的逻辑”,而AI Agent Harness Engineering的抽象对象是“不确定的逻辑”:

  1. LLM的输出是不确定的:同样的Prompt、同样的上下文、同样的参数设置,LLM可能会输出完全不同的结果——甚至会出现幻觉,输出不存在的事实。
  2. 环境的变化是不确定的:AI Agent运行的环境(比如外部API的响应格式、外部API的可用性、网络的延迟、用户的输入等)是不断变化的,而且这些变化是不可预测的。
  3. 任务的需求是不确定的:用户的需求可能会在开发过程中、甚至上线后不断变化——比如今天要做“销售线索挖掘”,明天要做“供应商合规预警”,后天要做“市场舆情分析”。

正因为如此,AI Agent Harness Engineering的抽象能力不仅需要继承传统软件工程的抽象思维方法论,还需要结合人工智能(尤其是大语言模型LLM、决策强化学习DRL)的特点,创造出一套新的抽象思维方法论——比如我们后面会讲到的“任务目标抽象(Task Goal Abstraction)”、“能力组件抽象(Capability Component Abstraction)”、“协作模式抽象(Collaboration Pattern Abstraction)”、“感知接口抽象(Perception Interface Abstraction)”、“执行接口抽象(Execution Interface Abstraction)”、“反馈机制抽象(Feedback Mechanism Abstraction)”等等。

1.2.3 个人开发者维度:降低AI Agent开发门槛,让“人人都能做AI Agent”成为可能

在没有AI Agent Harness Engineering的抽象能力之前,要开发一个生产级的AI Agent,你需要掌握哪些技能?

  1. 大语言模型LLM的相关技能:比如Prompt Engineering(提示词工程)、Fine-tuning(微调)、RAG(检索增强生成)、结构化输出、幻觉 mitigation(幻觉缓解)等等。
  2. 工具集成的相关技能:比如RESTful API的调用、GraphQL API的调用、WebSocket的使用、第三方SDK的集成、API密钥的管理、API调用的限流和重试等等。
  3. 软件工程的相关技能:比如Python/JavaScript/TypeScript等编程语言的熟练使用、模块化编程、面向对象编程、设计模式、单元测试、集成测试、端到端测试、日志记录、指标监控、链路追踪、部署、运维等等。
  4. 决策强化学习DRL的相关技能(如果要做自主学习的AI Agent):比如马尔可夫决策过程(MDP)、Q-learning、DQN、PPO、SAC等等。

这四个领域的技能加起来,没有个5-10年的工作经验根本掌握不了——这就导致AI Agent的开发门槛非常高,只有大公司的AI团队或者非常资深的个人开发者才能做,普通的开发者根本碰不了。

但是,有了AI Agent Harness Engineering的抽象能力之后,情况就完全不一样了——通用的AI Agent Harness已经把和具体任务无关的通用逻辑(工具集成的统一接口、结构化输出的统一校验、异常处理的统一策略、可观测性的统一实现、成本控制的统一规则、甚至部分Prompt Engineering的通用技巧)抽出来了,普通的开发者只需要:

  1. 用自然语言或者简单的配置文件告诉Harness你要完成的核心任务目标
  2. 从Harness的能力组件库(Capability Component Library)里选择你需要的核心能力组件——如果能力组件库里没有你需要的,你也可以用简单的方式(比如写一个Python函数、或者用自然语言描述一个新工具的功能)快速开发一个新的能力组件,然后注册到能力组件库里面。
  3. 用自然语言或者简单的配置文件告诉Harness能力组件之间的基本协作关系——或者甚至不需要告诉,Harness可以根据你的任务目标自动推理出能力组件之间的协作关系(不过目前这还是一个研究热点,大部分生产级的Harness还做不到完全自动推理)。

剩下的杂活,都交给通用的AI Agent Harness来做——这样一来,普通的开发者只需要掌握基本的Prompt Engineering技巧和简单的配置文件编写技能,就可以在几天甚至几个小时内开发出一个生产级的AI Agent——这就大大降低了AI Agent的开发门槛,让“人人都能做AI Agent”成为可能。

1.3 亮明观点/文章目标 (The “What” & “How”)

说了这么多,可能有些读者还是有点懵——没关系,我们今天这篇文章的核心目标,就是用通俗易懂、循序渐进的方式,结合3个非常具体的实战案例(销售线索挖掘Agent、供应商合规预警追踪Agent、个人健康管理助手Agent),带你从零开始,学习AI Agent Harness Engineering的抽象能力,掌握如何从具体案例中归纳通用原则的方法论

具体来说,读完这篇文章你能学到什么?

  1. 核心概念的理解:你会彻底理解什么是AI Agent、什么是AI Agent Harness、什么是AI Agent Harness Engineering、什么是AI Agent Harness Engineering的抽象能力——这些概念是后面所有内容的基础。
  2. 具体案例的分析:我们会用第二章里定义的“非抽象的、硬编码的”方式,分别实现3个具体的实战案例(销售线索挖掘Agent、供应商合规预警追踪Agent、个人健康管理助手Agent)——通过这3个案例的实现,你会深刻体会到“非抽象的、硬编码的”AI Agent开发方式的痛点。
  3. 通用原则的归纳:我们会对这3个具体的实战案例进行深入的对比分析,找出它们之间的共性和差异,然后从共性中归纳出AI Agent Harness Engineering抽象能力的10个通用原则——这10个通用原则是本文的核心精华。
  4. 抽象Harness的构建:我们会用归纳出来的10个通用原则,从零开始构建一个简化版的通用AI Agent Harness——这个简化版的Harness虽然没有LangChain、AutoGPT、CrewAI这些成熟的Harness那么强大,但它包含了生产级Harness的所有核心抽象层,通过构建这个简化版的Harness,你会彻底掌握AI Agent Harness Engineering抽象能力的具体应用方法。
  5. 实战案例的重构:我们会用构建出来的简化版通用AI Agent Harness,分别重构之前实现的3个具体的实战案例——通过对比重构前后的代码,你会深刻体会到AI Agent Harness Engineering抽象能力的威力。
  6. 进阶探讨与最佳实践:我们会探讨一些AI Agent Harness Engineering抽象能力的进阶话题,比如“如何处理LLM的幻觉问题”、“如何实现AI Agent的自主学习能力”、“如何优化AI Agent的性能和成本”——同时,我们也会总结一些AI Agent Harness Engineering抽象能力的最佳实践,帮助你在实际开发中避免踩坑。
  7. 行业发展与未来趋势:我们会梳理AI Agent Harness Engineering的发展历史,探讨它的未来发展趋势——这会帮助你把握AI时代的技术脉搏,提前做好技术储备。

为了让你更好地理解和掌握这些内容,我们会采用**“理论讲解+案例分析+代码实现+对比总结”**的方式——每一个核心概念都会有具体的案例来支撑,每一个通用原则都会有具体的代码来演示,每一个实战案例都会有重构前后的对比来让你体会到抽象的威力。

最后,我要提醒你一句:AI Agent Harness Engineering的抽象能力不是一朝一夕就能掌握的——它需要你在实际开发中不断地练习、不断地总结、不断地优化——不过没关系,只要你按照本文的方法去做,我相信你一定能掌握这门核心技能,成为AI时代的“弄潮儿”。

好了,废话不多说,让我们开始今天的学习之旅吧!


二、基础知识/背景铺垫 (Foundational Concepts)

2.1 核心概念的精确定义

在第一章的引言里,我们已经对AI Agent、AI Agent Harness、AI Agent Harness Engineering这三个核心概念做了一个初步的、通俗易懂的定义——但为了后面的讨论更加严谨、更加清晰,我们需要对这三个核心概念(以及它们相关的几个重要概念)做一个精确定义——这些精确定义主要参考了OpenAI、LangChain、CrewAI、Microsoft Semantic Kernel等主流平台的官方文档,以及学术界的一些相关论文(比如《AgentBench: Evaluating LLMs as Agents》、《Reflexion: Language Agents with Verbal Reinforcement Learning》、《CrewAI: Orchestrating Role-Playing AI Agents for Collaborative Problem Solving》等)。

2.1.1 AI Agent(AI 智能体)

我们先从最基础的AI Agent开始——虽然不同的平台和论文对AI Agent的定义略有不同,但它们的核心思想都是一致的:AI Agent是一个能够感知环境、做出决策、执行动作、从反馈中学习的自主或半自主系统

为了更清晰地描述AI Agent的结构和工作流程,学术界通常用马尔可夫决策过程(Markov Decision Process, MDP)的框架来定义AI Agent——不过MDP的框架稍微有点复杂,我们可以用一个简化版的AI Agent工作流程图来描述(这个流程图也是后面我们构建抽象Harness的基础):

可选的自主学习

用户输入/环境触发

感知模块 Perception Module

状态管理模块 State Management Module

决策模块 Decision Module

是否需要执行动作?

执行模块 Execution Module

外部环境/工具 External Environment/Tools

反馈收集模块 Feedback Collection Module

输出模块 Output Module

用户/下游系统

学习模块 Learning Module

从这个简化版的工作流程图里,我们可以看出一个完整的AI Agent通常包含以下6个核心组件

  1. 感知模块(Perception Module):负责感知用户输入和外部环境的变化——比如接收用户的自然语言输入、接收外部API的Webhook通知、接收传感器的数据等等。
  2. 状态管理模块(State Management Module):负责存储和管理AI Agent的当前状态——比如对话历史、任务执行进度、已收集的信息、已执行的动作、从反馈中得到的经验等等。
  3. 决策模块(Decision Module):负责根据AI Agent的当前状态,做出下一步的决策——比如是否需要向用户追问更多信息、是否需要调用某个工具、是否需要输出最终结果、是否需要从经验中学习等等——决策模块通常是AI Agent的“大脑”,目前大部分生产级的AI Agent都是用大语言模型LLM作为决策模块的核心。
  4. 执行模块(Execution Module):负责执行决策模块做出的动作决策——比如调用某个外部API、调用某个内部工具、修改某个文件、发送某个通知等等。
  5. 输出模块(Output Module):负责把决策模块做出的输出决策,转换成用户或下游系统可以理解的格式——比如自然语言、JSON、PDF、图表等等。
  6. 学习模块(Learning Module):负责从反馈中学习,优化决策模块的决策能力——比如通过Reflexion(反思)机制总结错误经验、通过Fine-tuning(微调)机制优化LLM的参数、通过RLHF(人类反馈强化学习)机制调整LLM的输出偏好等等——学习模块是AI Agent从“半自主”走向“完全自主”的关键,但目前大部分生产级的AI Agent都没有包含完整的学习模块(只有部分AI Agent包含了简单的Reflexion机制)。

另外,根据AI Agent的自主性程度协作能力任务复杂度,我们可以把AI Agent分成不同的类型——不过这些分类不是绝对的,不同类型的AI Agent之间可能会有重叠:

  1. 按自主性程度分类
    • 反应式Agent(Reactive Agent):没有状态管理模块,也没有学习模块,只能根据当前的感知输入做出固定的决策——比如传统的聊天机器人、简单的规则引擎等等——这是最简单的AI Agent类型。
    • 基于状态的Agent(State-Based Agent):有状态管理模块,但没有学习模块,能根据当前的感知输入和历史状态做出决策——比如大部分目前生产级的LLM Agent(比如LangChain的Agent、AutoGPT的Agent等等)。
    • 基于目标的Agent(Goal-Based Agent):有状态管理模块和目标管理模块,能根据当前的感知输入、历史状态和预设目标做出决策——比如CrewAI的Agent、Microsoft Semantic Kernel的Planner Agent等等。
    • 基于效用的Agent(Utility-Based Agent):有状态管理模块、目标管理模块和效用函数模块,能根据当前的感知输入、历史状态、预设目标和效用函数(用来衡量不同决策的优劣)做出最优决策——比如部分基于强化学习的AI Agent。
    • 学习型Agent(Learning Agent):有完整的6个核心组件,能从反馈中学习,不断优化自己的决策能力——这是最复杂、也是最有前景的AI Agent类型。
  2. 按协作能力分类
    • 单Agent(Single Agent):只有一个Agent,独立完成任务——比如大部分个人健康管理助手Agent、简单的销售线索挖掘Agent等等。
    • 多Agent系统(Multi-Agent System, MAS):有多个Agent,这些Agent之间可以互相通信、互相协作、甚至互相竞争,共同完成一个复杂的任务——比如CrewAI的Crew、AutoGPT的Multi-Agent Mode、Microsoft Semantic Kernel的Team Mode等等。
  3. 按任务复杂度分类
    • 单任务Agent(Single-Task Agent):只能完成一个特定的任务——比如只能做销售线索挖掘的Agent、只能做供应商合规预警的Agent等等。
    • 多任务Agent(Multi-Task Agent):能完成多个相关的任务——比如既能做销售线索挖掘、又能做客户回访、还能做销售报表生成的Agent。
    • 通用任务Agent(General-Task Agent):能完成几乎所有的文本相关任务,甚至能完成一些跨模态的任务——比如OpenAI的GPT-4o、Google的Gemini 1.5 Pro等等(不过这些大模型本身还不能算是完整的AI Agent,因为它们没有执行模块,只能在有外部工具的情况下才能完成复杂的任务——但它们是通用任务Agent的核心决策模块)。
2.1.2 AI Agent Harness(AI Agent 脚手架)

在第一章的引言里,我们已经说过,AI Agent Harness里的“Harness”是软件工程领域里的“测试 harness”、“部署 harness”里的“Harness”——现在我们结合AI Agent的核心组件,对AI Agent Harness做一个精确定义

AI Agent Harness(AI Agent 脚手架)是一套用来承载、约束、驱动、监控、优化AI Agent核心组件运行的基础设施和抽象层集合——它的核心目标是把AI Agent运行过程中与具体任务无关的通用逻辑抽离出来,形成可复用的组件和模块,让开发者只需要关注与具体任务相关的核心逻辑(比如任务目标的定义、能力组件的选择、协作模式的设计等)

为了更清晰地描述AI Agent Harness的结构,我们可以用一个简化版的AI Agent Harness分层架构图来描述(这个分层架构图也是后面我们构建抽象Harness的基础):

基础设施层 Infrastructure Layer

核心抽象层 Core Abstraction Layer

任务实现层 Task Implementation Layer

任务目标定义 Task Goal Definition

能力组件配置 Capability Component Configuration

协作模式设计 Collaboration Pattern Design

Prompt模板定制 Prompt Template Customization

任务抽象层 Task Abstraction Layer

能力抽象层 Capability Abstraction Layer

协作抽象层 Collaboration Abstraction Layer

感知抽象层 Perception Abstraction Layer

执行抽象层 Execution Abstraction Layer

状态抽象层 State Abstraction Layer

输出抽象层 Output Abstraction Layer

反馈抽象层 Feedback Abstraction Layer

学习抽象层 Learning Abstraction Layer

LLM集成层 LLM Integration Layer

工具集成层 Tool Integration Layer

存储层 Storage Layer

可观测性层 Observability Layer

成本控制层 Cost Control Layer

安全层 Security Layer

部署层 Deployment Layer

从这个简化版的分层架构图里,我们可以看出一个完整的AI Agent Harness通常包含以下3个核心层次

  1. 任务实现层(Task Implementation Layer):这是开发者直接交互的层次——开发者只需要在这个层次里完成4件事情:
    • 任务目标定义:用自然语言或者简单的配置文件(比如YAML、JSON)定义AI Agent要完成的核心任务目标,以及任务的约束条件(比如时间限制、成本限制、输出格式限制等)。
    • 能力组件配置:从Harness的能力组件库(Capability Component Library)里选择需要的核心能力组件(比如“Salesforce CRM数据查询”、“LinkedIn Sales Navigator API调用”、“JSON结构化输出校验”等),如果能力组件库里没有需要的,也可以用简单的方式快速开发一个新的能力组件,然后注册到能力组件库里面。
    • 协作模式设计:用自然语言或者简单的配置文件定义能力组件之间的基本协作关系(比如“先做A,再做B,如果B的结果满足条件C,就做D,否则就做E”),或者直接使用Harness内置的协作模式(比如“顺序执行”、“并行执行”、“条件执行”、“循环执行”、“责任链执行”等)。
    • Prompt模板定制:如果Harness内置的Prompt模板不能满足需求,可以对内置的Prompt模板进行定制,或者完全重新编写一个新的Prompt模板——不过好的Harness会尽量减少开发者需要定制Prompt模板的工作量,内置的Prompt模板应该能覆盖大部分常见的场景。
  2. 核心抽象层(Core Abstraction Layer):这是AI Agent Harness的核心层次——它包含了10个核心抽象层(我们在第一章的引言里已经提到过),这些抽象层把AI Agent运行过程中与具体任务无关的通用逻辑抽离出来,形成可复用的组件和模块:
    • 任务抽象层(Task Abstraction Layer):负责把开发者定义的“具体任务目标”转换成“抽象任务目标”,并把抽象任务目标分解成“抽象子任务”——比如把“挖掘潜在的高意向SaaS客户”这个具体任务目标,转换成“收集符合条件的客户数据”、“分析客户的购买意向”、“筛选出高意向客户”、“生成高意向客户报告”这4个抽象子任务。
    • 能力抽象层(Capability Abstraction Layer):负责把开发者配置的“具体能力组件”转换成“抽象能力接口”,并对具体能力组件的输入和输出进行统一的校验和转换——比如把“fetch_salesforce_leads()”这个具体的Python函数,转换成“DataQueryCapability”这个抽象能力接口,不管这个接口的实现是调用Salesforce API,还是调用HubSpot API,还是调用公司内部的CRM数据库,它的输入和输出格式都是统一的。
    • 协作抽象层(Collaboration Abstraction Layer):负责把开发者设计的“具体协作关系”转换成“抽象协作模式”,并驱动抽象子任务和抽象能力组件按照抽象协作模式运行——比如把“先收集客户数据,再分析购买意向,再筛选高意向客户,最后生成报告”这个具体协作关系,转换成“SequentialCollaborationPattern”这个抽象协作模式。
    • 感知抽象层(Perception Abstraction Layer):负责把“具体的感知输入”(比如用户的自然语言输入、外部API的Webhook通知、传感器的数据等)转换成“统一的感知事件格式”,并把感知事件传递给状态管理模块——比如把用户的语音输入转换成“TextPerceptionEvent”,把外部API的Webhook通知转换成“WebhookPerceptionEvent”。
    • 执行抽象层(Execution Abstraction Layer):负责把“抽象的动作决策”转换成“具体的动作执行”,并对动作执行的过程进行统一的异常处理、重试、限流——比如把“调用DataQueryCapability接口查询符合条件的客户数据”这个抽象动作决策,转换成“调用fetch_salesforce_leads()函数”这个具体的动作执行。
    • 状态抽象层(State Abstraction Layer):负责把“具体的状态数据”(比如对话历史、任务执行进度、已收集的信息等)转换成“统一的状态数据结构”,并提供统一的状态读写接口——比如不管状态数据是存储在内存里,还是存储在Redis里,还是存储在PostgreSQL里,开发者都可以用同样的接口来读写状态数据。
    • 输出抽象层(Output Abstraction Layer):负责把“抽象的输出决策”转换成“具体的输出格式”(比如自然语言、JSON、PDF、图表等),并把输出结果传递给用户或下游系统——比如把“生成高意向客户报告”这个抽象输出决策,转换成“生成PDF格式的报告”或者“生成Markdown格式的报告并同步到Notion”这个具体的输出执行。
    • 反馈抽象层(Feedback Abstraction Layer):负责把“具体的反馈信息”(比如用户的点赞/点踩、工具调用的成功/失败、LLM输出的正确/错误等)转换成“统一的反馈事件格式”,并把反馈事件传递给状态管理模块和学习模块——比如把用户的点踩转换成“NegativeUserFeedbackEvent”,把工具调用的超时转换成“ToolTimeoutFeedbackEvent”。
    • 学习抽象层(Learning Abstraction Layer):负责把“统一的反馈事件”转换成“学习信号”,并驱动学习模块的运行——比如把“连续3次工具调用超时”转换成“优化工具调用重试策略”的学习信号,把“连续5次用户点踩”转换成“优化Prompt模板”的学习信号。
  3. 基础设施层(Infrastructure Layer):这是AI Agent Harness的底层支撑层次——它包含了7个核心基础设施层,这些基础设施层为核心抽象层提供了底层的技术支撑:
    • LLM集成层(LLM Integration Layer):负责集成不同的大语言模型(比如OpenAI的GPT-4o、GPT-4 Turbo Mini、Google的Gemini 1.5 Pro、Anthropic的Claude 3.5 Sonnet、Meta的Llama 3.1 405B等),并提供统一的LLM调用接口——不管开发者使用的是哪个LLM,都可以用同样的接口来调用它。
    • 工具集成层(Tool Integration Layer):负责集成不同的外部工具和内部工具(比如Salesforce API、LinkedIn Sales Navigator API、Google News API、Notion API、Python函数、Shell脚本等),并提供统一的工具调用接口——不管开发者使用的是哪个工具,都可以用同样的接口来调用它。
    • 存储层(Storage Layer):负责存储AI Agent的状态数据、对话历史、已收集的信息、学习经验等——它支持不同的存储后端(比如内存、Redis、PostgreSQL、MongoDB、S3等),开发者可以根据自己的需求选择合适的存储后端。
    • 可观测性层(Observability Layer):负责实现AI Agent的日志记录、指标监控、链路追踪——它支持不同的可观测性工具(比如ELK Stack、Prometheus + Grafana、Jaeger、OpenTelemetry等),开发者可以根据自己的需求选择合适的可观测性工具。
    • 成本控制层(Cost Control Layer):负责实现AI Agent的成本控制——比如LLM调用的次数限制、Token消耗的上限、工具调用的频率限制、成本的实时监控和告警等——它可以帮助开发者把AI Agent的成本控制在可承受的范围内。
    • 安全层(Security Layer):负责实现AI Agent的安全——比如API密钥的加密存储和管理、用户身份的认证和授权、LLM输出的内容过滤、工具调用的权限控制、数据的加密传输和存储等——它可以保护AI Agent免受恶意攻击,保护用户的数据安全。
    • 部署层(Deployment Layer):负责实现AI Agent的部署——比如容器化(Docker)、编排(Kubernetes)、Serverless部署(AWS Lambda、Google Cloud Functions、Azure Functions等)、CI/CD流水线的搭建等——它可以帮助开发者快速、轻松地把AI Agent部署到生产环境中。
2.1.3 AI Agent Harness Engineering(AI Agent harness 工程)

现在我们结合AI Agent和AI Agent Harness的精确定义,对AI Agent Harness Engineering做一个精确定义

AI Agent Harness Engineering(AI Agent harness 工程)设计、开发、优化、维护AI Agent Harness的一整套方法论、技术栈、最佳实践的集合——它是软件工程(尤其是软件工程的抽象思维方法论、模块化设计方法论、测试驱动开发方法论、DevOps方法论等)和人工智能(尤其是大语言模型LLM、提示词工程Prompt Engineering、检索增强生成RAG、决策强化学习DRL、人类反馈强化学习RLHF等)的交叉学科

AI Agent Harness Engineering的核心目标是:

  1. 提高AI Agent的开发效率:通过抽象和复用,把从“玩具级原型”到“生产级应用”的开发时间从“几周甚至几个月”缩短到“几天甚至几个小时”。
  2. 提高AI Agent的可扩展性:通过抽象和模块化,让AI Agent可以轻松地扩展到多任务、多数据源、多工具链、多Agent系统。
  3. 提高AI Agent的可维护性:通过抽象和分层,让AI Agent的代码结构清晰、注释完善、文档齐全,换一个开发者也能轻松看懂和维护。
  4. 提高AI Agent的可靠性:通过统一的异常处理策略、重试机制、结构化输出校验,让AI Agent可以在LLM幻觉、工具调用失败、网络超时等情况下仍然正常运行,或者输出友好的错误提示。
  5. 提高AI Agent的可观测性:通过统一的日志记录、指标监控、链路追踪,让开发者可以快速、轻松地定位和解决AI Agent的问题。
  6. 降低AI Agent的开发、维护、优化成本:通过抽象和复用,减少重复的代码开发和维护工作量;通过成本控制层,把AI Agent的运行成本控制在可承受的范围内。

AI Agent Harness Engineering的核心研究内容包括:

  1. AI Agent的抽象模型研究:比如任务目标的抽象模型、能力组件的抽象模型、协作模式的抽象模型、状态管理的抽象模型、反馈机制的抽象模型、学习机制的抽象模型等。
  2. AI Agent Harness的架构设计研究:比如分层架构的设计、微服务架构的设计、事件驱动架构的设计、Serverless架构的设计等。
  3. AI Agent Harness的关键技术研究:比如LLM的集成和优化技术、工具的集成和优化技术、结构化输出的校验和转换技术、幻觉的缓解和检测技术、可观测性的实现技术、成本控制的实现技术、安全的实现技术等。
  4. AI Agent Harness的最佳实践研究:比如任务目标的定义最佳实践、能力组件的设计最佳实践、协作模式的选择最佳实践、Prompt模板的编写最佳实践、测试的最佳实践、部署的最佳实践、运维的最佳实践等。
  5. AI Agent Harness的评估指标研究:比如开发效率的评估指标、可扩展性的评估指标、可维护性的评估指标、可靠性的评估指标、可观测性的评估指标、成本的评估指标、用户满意度的评估指标等。
2.1.4 AI Agent Harness Engineering的抽象能力

最后,我们来定义本文的核心主题——AI Agent Harness Engineering的抽象能力

AI Agent Harness Engineering的抽象能力是指从具体的AI Agent案例、具体的AI Agent任务、具体的AI Agent工具、具体的AI Agent协作关系中,识别出共性的、不变的东西,把它们抽离出来形成可复用的抽象模型、抽象接口、抽象组件、抽象模式的能力——它是AI Agent Harness Engineering中最核心、最关键、也是最难掌握的能力之一

AI Agent Harness Engineering的抽象能力的核心思想,和传统软件工程的抽象思维方法论的核心思想是一致的——就是**“把变的东西和不变的东西分开”**:

  • 不变的东西(共性):比如AI Agent的核心工作流程(感知→状态→决策→执行→反馈→学习→输出)、AI Agent的核心组件(感知模块、状态管理模块、决策模块、执行模块、输出模块、学习模块)、工具调用的通用逻辑(输入校验、异常处理、重试、限流、日志记录)、结构化输出的通用逻辑(格式定义、校验、转换)、可观测性的通用逻辑(日志记录、指标监控、链路追踪)等等——这些不变的东西是AI Agent Harness Engineering抽象能力的“基石”,我们要把它们抽离出来,形成可复用的抽象模型、抽象接口、抽象组件、抽象模式。
  • 变的东西(差异):比如具体的任务目标(销售线索挖掘、供应商合规预警、个人健康管理)、具体的工具(Salesforce API、LinkedIn Sales Navigator API、Garmin API)、具体的协作关系(顺序执行、并行执行、条件执行)、具体的存储后端(内存、Redis、PostgreSQL)、具体的LLM(GPT-4o、Gemini 1.5 Pro、Claude 3.5 Sonnet)等等——这些变的东西是AI Agent Harness Engineering抽象能力的“延伸”,我们要把它们放在实现层里,让开发者可以根据自己的需求灵活选择和配置。

AI Agent Harness Engineering的抽象能力的核心步骤(也就是我们后面要用到的“从具体案例中归纳通用原则的方法论”)包括:

  1. 案例收集:收集3个及以上不同领域、不同任务复杂度、不同工具链的具体AI Agent案例——案例的数量越多、差异越大,归纳出来的通用原则就越通用、越可靠。
  2. 案例实现:用非抽象的、硬编码的方式,分别实现收集到的具体AI Agent案例——通过案例实现,你可以深刻体会到“非抽象的、硬编码的”AI Agent开发方式的痛点,同时也可以更清晰地识别出案例之间的共性和差异。
  3. 案例对比分析:对实现好的具体AI Agent案例进行深入的对比分析——从AI Agent的核心工作流程、核心组件、工具调用逻辑、结构化输出逻辑、异常处理逻辑、可观测性逻辑等多个维度,识别出案例之间的共性(不变的东西)差异(变的东西)
  4. 通用原则归纳:从识别出来的共性(不变的东西)中,归纳出AI Agent Harness Engineering抽象能力的通用原则——每个通用原则都应该有具体的案例来支撑,都应该有明确的适用范围,都应该有具体的应用方法。
  5. 通用原则验证:用归纳出来的通用原则,构建一个简化版的通用AI Agent Harness,然后用这个简化版的Harness分别重构之前实现的具体AI Agent案例——通过对比重构前后的代码,验证通用原则的正确性、通用性、可靠性。
  6. 通用原则优化:根据验证的结果,对归纳出来的通用原则进行优化和完善——如果某个通用原则在某个案例中不适用,或者在某个案例中的应用效果不好,就对它进行修改,或者删除它,或者添加新的通用原则。

好了,关于核心概念的精确定义,我们就讲到这里——接下来,我们来简单介绍几个主流的AI Agent Harness工具,让你对目前的AI Agent Harness市场有一个初步的了解。


(本章剩余内容待补充,预计总字数超过10000字,将包含:2.2 主流AI Agent Harness工具概览与对比;2.3 传统软件工程抽象思维在AI时代的延伸;2.4 AI Agent Harness Engineering抽象能力的数学基础(可选);2.5 本章小结等内容)

Logo

AtomGit 是由开放原子开源基金会联合 CSDN 等生态伙伴共同推出的新一代开源与人工智能协作平台。平台坚持“开放、中立、公益”的理念,把代码托管、模型共享、数据集托管、智能体开发体验和算力服务整合在一起,为开发者提供从开发、训练到部署的一站式体验。

更多推荐