最窒息的Bug:Agent循環搜索原地打轉?SGR Agent用「雙階段認知」破局 精華
一、項目定位與核心價值
Hybrid Schema-Guided Reasoning(SGR)是一個革命性的 AI 研究智能體框架,它通過獨創的「兩階段推理-執行架構」和「持久化上下文記憶系統」,解決了當前 AI 助手在復雜研究任務中的三大核心痛點:推理黑箱化、上下文遺忘癥、工具調用僵化。
該項目不僅僅是一個簡單的問答機器人,而是一個完整的「AI 研究操作系統」,它具備:
- 認知透明性:每個決策都有完整的思維鏈可追溯
- 記憶持續性:跨會話保存用戶交互歷史與研究成果
- 行為適應性:根據新信息動態調整研究策略
- 工具靈活性:自然語言驅動的多工具協同調用
二、架構創新:雙階段認知革命

2.1 傳統架構的局限性
當前主流 AI 研究工具存在兩種極端:
- 函數優先型:如 LangChain 的鏈式調用,完全黑箱操作
- 提示依賴型:如 AutoGPT,過度依賴提示工程導致不穩定
SGR 通過「模式引導推理」(Schema-Guided Reasoning) 開創了第三種可能:
2.2 雙階段架構詳解
階段一:元認知層(Metacognition Layer)
- 工具強制:通過?
?tool_choice="generate_reasoning"?? 強制 LLM 進入「反思模式」 - 結構化輸出:使用 Pydantic 模型確保推理格式一致性
- 認知審計:生成包含「假設-驗證-風險」的三維推理框架
- 記憶檢索:自動調用上下文記憶系統獲取相關歷史
階段二:執行層(Execution Layer)
- 自然選擇:?
?tool_choice="auto"?? 讓 LLM 像人類研究員一樣「想到什么做什么」 - 動態編排:根據階段一的推理結果,自主決定工具組合順序
- 錯誤恢復:當工具返回異常時,自動回到階段一重新推理
- 漸進式構建:支持「搜索→閱讀→再搜索」的迭代式研究
2.3 認知架構的哲學意義
這種設計模擬了人類專家的研究過程:
- 問題分解(類似階段一的推理)
- 假設形成(結構化輸出中的假設字段)
- 證據收集(階段二的工具調用)
- 結論修正(基于新信息的動態重規劃)
三、記憶系統:超越會話的永恒記憶
3.1 三層記憶架構
工作記憶(Working Memory)
- 當前會話的完整對話歷史
- 實時維護的工具調用軌跡
- 正在處理的文件內容快照
- 臨時計算結果緩存
情景記憶(Episodic Memory)
- 跨會話的任務摘要(自動壓縮為 500 字以內)
- 用戶偏好模式(如回答風格、文件命名習慣)
- 失敗案例記錄(避免重復犯錯)
- 成功策略模板(可復用的研究范式)
語義記憶(Semantic Memory)
- 已驗證的事實知識庫(帶置信度評分)
- 文件系統的持久化映射(記錄所有創建/修改的文件)
- 工具使用經驗(特定場景下的最佳實踐)
- 領域知識圖譜(從研究報告中提取的實體關系)
3.2 記憶壓縮算法
采用「重要性加權衰減」策略:
記憶保留概率 = 基礎權重 × 訪問頻率 × 時效衰減系數 × 情感強度其中:
- 成功完成任務的策略獲得 1.5 倍權重加成
- 導致錯誤的操作被標記為「負面記憶」降低復現概率
- 關鍵文件操作(如創建重要報告)獲得永久記憶保護
3.3 記憶檢索機制
當用戶提問「我之前關于區塊鏈的研究有什么發現?」時:
- 語義搜索:在記憶庫中匹配「區塊鏈」相關摘要
- 時間過濾:優先返回最近 30 天的研究
- 重要性排序:按記憶的「價值評分」降序排列
- 上下文重構:將相關記憶注入新的對話上下文
四、使用場景
4.1 學術研究場景
案例:量子計算論文調研
用戶:我需要關于量子糾錯的最新研究,特別是表面碼實現
系統執行:
1. 推理階段:識別需要 2024-2025 年文獻,重點關注實驗實現
2. 搜索階段:執行「surface code quantum error correction 2025」等 3 個查詢
3. 文件階段:創建 bibliography.bib(BibTeX 格式)和 summary.md(分方法比較)
4. 記憶更新:記錄「用戶偏好:偏重實驗而非理論」4.2 商業分析場景
案例:競品分析報告
用戶:分析特斯拉和比亞迪的 2025 年 Q2 財報對比
系統執行:
1. 獲取當前日期(確保獲取最新財報)
2. 搜索兩家公司的官方財報 PDF
3. 提取關鍵指標(營收、毛利率、交付量)
4. 生成帶圖表的對比報告(自動保存為可分享的 HTML)4.3 開發輔助場景
案例:代碼項目理解
用戶:解釋我新下載的這個 Python 項目的結構
系統執行:
1. 掃描整個目錄結構(最大深度 3 級)
2. 分析 requirements.txt 的依賴關系
3. 讀取主要模塊的 docstring 生成架構說明
4. 創建 PROJECT_GUIDE.md(包含運行步驟和關鍵文件說明)本文轉載自??CourseAI??,作者:CourseAI
已于2025-9-3 00:12:23修改
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