【AI大模型应用开发】【项目实战】29.Agent智扫引擎项目-(三)项目/代码架构,数据集介绍,ReAct模块实现,模型选择及实现(Agent模块实现,LLM模型选择及实现)
2026/8/5 11:58:20 网站建设 项目流程

一.项目架构

整体架构如下:

二.代码架构

代码架构如下所示:

在项目开始之前,需要在服务端(或者本机)使用ollama部署模型如下:

ollama run qwen3:8b ollama run qwen3:1.7b ollama run gemma3:1b ollama run deepseek-r1:1.5b ollama run bge-m3:latest

三.数据集介绍

具体保存位置如下:/data

架构如下:

本项目数据来源于扫地机器人的产品手册及相关知识库,方便为用户解答使用问题。

具体问题包括:基础与技术类、产品功能类、智能交互类、维护与保养类、选购指南类、技术发展类、使用技巧类、配件与耗材类、安全与隐私类、特殊场景类等问题,基本内容如下:

四.模型选择以及实现

1.Agent模块实现

该项目(InsightScan)是基于Streamlit框架和LangChain技术栈,主要由Agent模块、LLM模块、工具模块、提示词模块组成,是一个融合了ReAct框架、RAG技术、多模态能力、提示词工程、工具调用、报告生成模块构建智能客服Agent系统

1.1 Agent简介

项目中Agent是基于ReAct框架实现的,它主要包括推理(Reasoning)模块以及行动(Acting)模块

(1).推理模块
  • 动态思考链(COT-Chain-of-Thought):Agent每一步生成自然语言推理逻辑,解释当前决策的原因
  • 错误回溯机制:当行动失败时,Agent能分析原因并调整策略(如:“用户输入与目前所有的工具不匹配,但是提示词工程中要求必须使用工具,因此可能需要使用Rag工具,但用户输入与Rag工具不匹配,重新思考一下确认应该使用的工具”)

(2).行动模块
  • 工具集成(Tool Calling:调用外部API、第三方数据库以及计算器等方式
  • 环境状态感知实时接收行动结果作为下一步决策的输入(如:“获取到北京气温25度,建议用户带薄外套”)

1.2具体实现

具体代码位置如下:/Agent

(1).Action实现

具体代码位置如下:/Agent/Action.py,整体代码如下:

# BaseModel: Pydantic 的核心基类,继承它可以自动获得数据验证、类型转换和序列化/反序列化功能 # Field: 用于为模型字段提供额外的元数据(如描述、默认值、校验规则等 from pydantic import BaseModel, Field # typing 模块: 导入了 List(列表)、Optional(可选类型)、Dict(字典)、Any(任意类型), # 用于严谨的类型提示。(注:代码中导入了 List,但在当前模型中并未实际使用) from typing import List, Optional, Dict, Any class Action(BaseModel): """ 用于 AI Agent(智能体)或工具调用(Tool Calling)的场景中,用来结构化地表示“要执行的动作”及其“参数” """ """ tool_name: 类型:str(字符串,必填) 作用:指定要调用的工具名称 Field(description=...):为字段添加了描述信息,这在结合大语言模型(LLM)时非常有用,LLM 可以通过读取这个 description 来准确理解该字段的含义并正确生成内容 """ tool_name: str = Field(description="The name of a tool") """ args: 类型:Optional[Dict[str, Any]](可选的字典,键为字符串,值为任意类型) 作用:存储传递给该工具的参数,因为是 Optional,所以如果不传参数,它的值可以是 None """ args: Optional[Dict[str, Any]] = Field(description="Input args of a tool, containing names and values") def __str__(self): """ 重写了 Python 内置的 __str__ 魔法方法,决定了对 Action 实例使用 print() 或 str() 时的输出格式 :return: """ # 初始化字符串 rst,以 Action(tool_name=xxx 开头 rst = f"Action(tool_name={self.tool_name}" # 检查 self.args 是否存在且非空。如果存在,遍历字典的键值对,以 , key=value 的格式拼接到字符串后面 if self.args: for k, v in self.args.items(): rst += f", {k}={v}" # 最后补上右括号 ) 并返回 rst += ")" """ 效果示例: 无参数时:Action(tool_name=search_web) 有参数时:Action(tool_name=search_web, query=pydantic, max_results=5) """ return rst

总结:

这段代码是一个非常典型的 LLMFunction Calling /Tool Use 协议的数据结构
当大模型决定调用外部工具时,它会输出符合这个 Action 结构的 JSON,然后后端代码可以通过 Action.model_validate(json_data) 将其安全地转换为 Python 对象,再根据 tool_name 和 args 去执行真实的函数调用,自定义的 __str__ 方法则方便在日志或控制台直观地查看模型决定调用了什么工具

(2).ReAct实现

具体代码位置如下:/Agent/ReAct.py

1).模块功能解析

(1).基础方法

  • JSON提取:从RST(reStructuredText结构,其实就是大模型输出的结构)文本中提取JSON代码块

  • 观察格式化:清理响应并追加动作和观察结果

(2).初始化流程

  • 存储LLM、工具列表和提示文件路径

  • 初始化提示模板(读取文件+工具信息格式化)

  • 构建处理链(提示→LLM→输出解析)

(3).工具管理

  • 根据名称查找匹配的工具

(4).核心执行流程

  • 单步执:生成动作并解析响应

  • 动作执行:验证并调用工具,返回观察结果

  • 任务执行:循环执行“推理→动作→观察”直到完成

(5).整体架构

初始化 → 接收任务 → 逐步推理 → 动作生成 → 工具执行 → 观察反馈 → 循环处理 → 结果输出
2).代码架构

/Agent/ReAct.py整体代码如下:

import os import re from typing import List, Optional, Tuple import pandas as pd # 导入 LangChain 的内存聊天历史,用于短期记忆 from langchain_community.chat_message_histories.in_memory import ChatMessageHistory from langchain_core.language_models.chat_models import BaseChatModel # 导入输出解析器:Pydantic解析器、容错修复解析器、字符串解析器 from langchain.output_parsers import PydanticOutputParser, OutputFixingParser,JsonOutputToolsParser from langchain.schema.output_parser import StrOutputParser # BaseTool: RAG报告生成 from langchain.tools.base import BaseTool # 导入提示词模板和MessagesPlaceholder: 位置保持器 from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate, MessagesPlaceholder # 用于将工具列表渲染为文本描述 from langchain_core.tools import render_text_description from pydantic import ValidationError from langchain_core.prompts import HumanMessagePromptTemplate # 导入定义的 Action 数据结构 from Agent.Action import Action class ReActAgent: """ 推理, 行动, 观察 """ # 1.两个静态基础方法 # JSON提取:从RST文本中提取JSON代码块 # 观察格式化:清理响应并追加动作和观察结果 @staticmethod def extract_json_from_action_rst(text: str) -> str | None: """ JSON提取:从RST文本中提取JSON代码块 从RST(reStructuredText结构,其实就是大模型输出的结构)格式文本中提取JSON代码块内容, 大模型有时会在 JSON 前后加上废话或 markdown 标记,此方法用于精准提取 该函数使用正则表达式匹配文本中的json代码块,并返回最后一个匹配到的JSON字符串 :param text: str, 包含RST格式的输入文本,可能包含代码块 :return: str | None: 如果找到JSON代码块则返回其中的内容(不包括json和标记), 如果没有找到则返回None """ # 使用正则表达式匹配json代码块 # 使

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