使用LangGraph构建多智能体AI系统和聊天机器人指南

2024年11月04日 由 alex 发表 102 0

简介

在当今快节奏的数字世界中,企业和用户都寻求快速、准确和有意义的交互。这就是由LangGraph驱动的多代理聊天机器人大显身手的地方——LangGraph是一个先进的工具包,允许开发人员创建智能、高效和响应迅速的AI解决方案。


什么是AI中的多代理系统?

多代理系统(MAS)涉及自主代理的网络,它们协作解决复杂任务。每个代理都拥有特定的技能和数据访问权限,这使得MAS在聊天机器人中特别有用。以下是多代理聊天机器人具有影响力的原因:

  • 效率:任务分配使响应更快。
  • 准确性:专业代理减少了错误。
  • 可扩展性:根据需要轻松添加新代理。
  • 定制化:根据行业特定需求(如客户支持、技术故障排除)定制代理。


LangGraph允许在这些复杂的AI解决方案中进行结构化的通信和强大的任务分配。


什么是LangGraph?

LangGraph是一个基于Python的工具包,构建在LangChain之上,用于创建模块化的多代理对话系统。LangGraph的组件包括:

  1. 代理——处理特定任务。
  2. 图——一种结构,连接节点(代理、任务、数据源)以实现高效的信息检索。
  3. 状态——表示对话当前状态的上下文。
  4. 工具包和集成——与数据库、OpenAI模型以及RAG系统协同工作,增强聊天机器人的功能。


开始使用LangGraph

下面,我们将逐步介绍如何设置LangGraph,创建代理,将它们链接起来,并测试一个多代理聊天机器人。


第一步:设置环境

定义每个代理的目的。例如:


首先安装LangGraph和任何依赖项:


pip install langgraph langchain


建立数据库连接

为了与数据库进行交互,你通常需要使用一个数据库连接对象。这里以SQLite为例,演示如何设置一个简单的连接,尽管你可以根据需要将其适配为其他数据库,如MySQL、PostgreSQL等。


import mysql.connector
from mysql.connector import Error
def create_connection():
    connection = None
    try:
        connection = mysql.connector.connect(
            host='your_mysql_host',
            user='your_mysql_user',
            password='your_mysql_password',
            database='your_database_name'
        )
        print("MySQL Database connection successful")
    except Error as e:
        print(f"The error '{e}' occurred")
    return connection


第二步:创建代理类

我们将定义三个代理:FAQAgent、ChatAgent和SupportAgent。每个代理将处理特定类型的用户查询。


FAQAgent

这个代理从MySQL数据库中检索答案。


class FAQAgent:
    def __init__(self, db_connection):
        self.db_connection = db_connection
    def respond(self, query: str) -> str:
        cursor = self.db_connection.cursor()
        cursor.execute("SELECT answer FROM faq WHERE question LIKE %s", (f"%{query}%",))
        result = cursor.fetchone()
        if result:
            return result[0]
        else:
            return "I'm sorry, I don't know the answer to that."


ChatAgent

这个代理处理一般的聊天查询。


class ChatAgent:
    def respond(self, query: str) -> str:
        return f"Hello! You said: {query}. How can I assist you further?"


SupportAgent

这个代理提供支持联系信息。


class SupportAgent:
    def respond(self, query: str) -> str:
        return "For support, please contact support@example.com."


第三步:创建多代理聊天机器人

MultiAgentChatbot类管理各个代理,并根据关键词将用户查询路由到相应的代理。


多代理聊天机器人代码


from langgraph import LangGraph
class MultiAgentChatbot(LangGraph):
    def __init__(self, db_connection):
        super().__init__()
        # Create nodes for each agent
        self.faq_agent = FAQAgent(db_connection)
        self.chat_agent = ChatAgent()
        self.support_agent = SupportAgent()
        # Add nodes to the graph
        self.add_node('faq', self.faq_agent)
        self.add_node('chat', self.chat_agent)
        self.add_node('support', self.support_agent)
        # Define edges (interactions) between nodes
        self.add_edge('faq', 'chat', weight=1)
        self.add_edge('chat', 'support', weight=2)
        self.add_edge('support', 'faq', weight=1)
    def handle_query(self, query: str) -> str:
        # Routing logic based on the query
        if "help" in query.lower() or "support" in query.lower():
            return self.support_agent.respond(query)
        elif "what" in query.lower():
            return self.faq_agent.respond(query)
        else:
            return self.chat_agent.respond(query)


第四步:整合所有部分

最后,我们将创建主循环来与用户交互并处理他们的查询。


运行聊天机器人的主函数


if __name__ == "__main__":
    db_connection = create_connection()
    if db_connection:
        chatbot = MultiAgentChatbot(db_connection)
        
        print("Welcome to the Multi-Agent Chatbot! Type 'exit' to quit.")
        
        while True:
            user_input = input("You: ")
            if user_input.lower() == "exit":
                print("Chatbot: Goodbye!")
                break
            response = chatbot.handle_query(user_input)
            print(f"Chatbot: {response}")
        
        db_connection.close()


如何运行聊天机器人

  1. 将create_connection函数中的占位符替换为你的MySQL数据库连接详细信息。
  2. 确保你的MySQL服务器正在运行,并且数据库中已填充了数据。
  3. 将完整的代码保存在一个Python文件中(例如,multi_agent_chatbot_mysql.py)。
  4. 使用Python运行该文件:


python multi_agent_chatbot_mysql.py


第五步:部署和测试聊天机器人

在部署之前,请对聊天机器人进行准确性、负载处理能力和用户体验的测试。


结论

构建多代理聊天机器人可以彻底改变用户交互方式,使其更加直观和有效。借助LangGraph,你可以创建出智能且响应迅速的聊天机器人,满足现代用户对于无缝数字体验的期望。

文章来源:https://medium.com/@divyanayan88/building-smarter-ai-a-guide-to-multi-agent-systems-and-chatbots-with-langgraph-c67074c342a5
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