【AI Agent系列】【MetaGPT】总结这段时间学习MetaGPT的一些学习方法和感悟

跟着《MetaGPT智能体开发入门》课程学习了近两周，原本是抱着试试看的心态，没想到自己竟然全程跟了下来。期间踩坑颇多，但也收获颇多，特写个总结回顾一下课程内容和沉淀下自己的收获，同时把我的学习方法记下来，希望后来学习的人能从中获得一点点的灵感或方向。

0. 个人背景

通过标题序号也可能猜出来，下标从0开始，我是一个程序员，不过是C++程序员。

• Python：能写hello world，零零碎碎的知识，不系统，可以在代码上缝缝补补，但干不了大事。

• 大模型：刚入门，知道里面的概念（Prompt、Function Calling、Agent等），基本没实操，只会调用OpenAI的一个对话接口（问：OpenAI一共有几个接口？）。

• 爬虫：小白

所以对于本课程，我可能比小白好那么一丢丢，但不多。

1. 我的学习方法

下面说下我的学习方法，这可能不适合所有人，但是希望能对大家有点启发或帮助。

1.1 先跑通demo

教程有示例代码，可以不理解代码的意思，先试着跑通demo。作用有二：

• 一是心里有底，路通了。既然路通了，结果好坏是有很多方法去调试的（断点也好、日志也罢），就算一行一行运行，也终究能调出大差不差的结果，毕竟demo一般也就不超过百行有效代码。
• 二是有了成就感。无论懂不懂，我都能看到结果了，这样才有兴趣去深究。

可能有的同学会问demo不通怎么办？

这就考验你的debug问题的能力和运气了。说实话，我也没有很好的办法，只能一点点去debug、搜索、各种试…看过我系列文章的同学都能看出来，我踩得坑真的不少，基本是一步一坑…但是也一步一坑地走了下来。

但无论如何，想尽各种办法跑通示例demo一定是第一步。

1.2 搞清数据流

以我的经验来讲，快速入门了解某段程序最有效的方法，是抓住一个输出，或输入，去捋数据流。你可以看不懂架构的设计，但是一定得知道数据通路。
在看数据流的过程，你就会自然而然的知道整个过程涉及哪些模块，每个模块的作用、依赖是什么，从而对整个程序有个宏观的认知。

可以看下我学习过程中绘制的各种图，很丑，但能凑合看出一些东西。

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】3. 实现一个订阅智能体，订阅消息并打通微信和邮件

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】4. ActionNode从理论到实战

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】6. 用ActionNode重写技术文档助手

• 【AI Agent系列】【MetaGPT】7. 实战：只用两个字，让MetaGPT写一篇小说

• 【AI Agent系列】【MetaGPT】9. 一句话订阅专属信息 - 订阅智能体进阶，实现一个更通用的订阅智能体（2）

• 【AI Agent系列】【MetaGPT】【深入源码】智能体的运行周期以及多智能体间如何协作

找到自己的画图风格，即使你画的不标准，不适合给别人看，但你能画出来，对程序的理解也是有帮助的。

1.3 有选择地看源码

源码太多，肯定看不过来，也不知道从哪开始看。根据数据流，或者过程中踩得坑，带着问题去看源码最有效。

例如：

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】4.1 细说我在ActionNode实战中踩的那些坑

再比如，下面我要与大家探讨的智能体运行机制，其实就是带着问题去看的。

2. 从一个坑开始，看智能体运行机制

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】2. 实现自己的第一个Agent

我看这部分的源码的起因，源自第三章作业，打印数字的一个坑。智能体run的时候，必须传入一个字符串，否则不运行，这是当时调试时浪费了我很久时间的一个坑。当时留了个TODO。后面详细了解了下智能体的运行机制，可以看下这篇文章，在这里也简单与大家交流下。

• 【AI Agent系列】【MetaGPT】【深入源码】智能体的运行周期以及多智能体间如何协作

这是官方的智能体运行周期图，从_observe开始，经过思考、行动，最后将结果发送出去。

这是我根据Role的run函数画出来的一个智能体的运行的数据流（欢迎批评指正）。

跟着图，看下源码：

@role_raise_decorator
async def run(self, with_message=None) -> Message | None:
    """Observe, and think and act based on the results of the observation"""
    if with_message:
        msg = None
        if isinstance(with_message, str):
            msg = Message(content=with_message)
        elif isinstance(with_message, Message):
            msg = with_message
        elif isinstance(with_message, list):
            msg = Message(content="\n".join(with_message))
        if not msg.cause_by:
            msg.cause_by = UserRequirement
        self.put_message(msg)

    if not await self._observe():
        # If there is no new information, suspend and wait
        logger.info(f"{self._setting}: no news. waiting.")
        return

    rsp = await self.react()

    # Reset the next action to be taken.
    self.rc.todo = None
    # Send the response message to the Environment object to have it relay the message to the subscribers.
    self.publish_message(rsp)
    return rsp

（1） 首先是对 with_message参数的处理，如果with_message参数不是None，会执行下面指令：

self.put_message(msg)

• self.put_message(msg)干了什么？
  • 将msg放到自身的msg_buffer中

    def put_message(self, message):
        """Place the message into the Role object's private message buffer."""
        if not message:
            return
        self.rc.msg_buffer.push(message)

（2）执行 self._observe()函数，如果返回0或false，会进入if not await self._observe()的条件内，直接return，不触发后续动作的执行。

源码如下：

	async def _observe(self, ignore_memory=False) -> int:
        """Prepare new messages for processing from the message buffer and other sources."""
        # Read unprocessed messages from the msg buffer.
        news = []
        if self.recovered: 
            news = [self.latest_observed_msg] if self.latest_observed_msg else []
        if not news:
            news = self.rc.msg_buffer.pop_all()
        # Store the read messages in your own memory to prevent duplicate processing.
        old_messages = [] if ignore_memory else self.rc.memory.get()
        self.rc.memory.add_batch(news)
        # Filter out messages of interest.
        self.rc.news = [
            n for n in news if (n.cause_by in self.rc.watch or self.name in n.send_to) and n not in old_messages
        ]
        self.latest_observed_msg = self.rc.news[-1] if self.rc.news else None  # record the latest observed msg

        # Design Rules:
        # If you need to further categorize Message objects, you can do so using the Message.set_meta function.
        # msg_buffer is a receiving buffer, avoid adding message data and operations to msg_buffer.
        news_text = [f"{i.role}: {i.content[:20]}..." for i in self.rc.news]
        if news_text:
            logger.debug(f"{self._setting} observed: {news_text}")
        return len(self.rc.news)

• news = self.rc.msg_buffer.pop_all()取出msg_buffer中的所有消息。
• 重点在这一句代码，从news中筛选出本role关注的消息

self.rc.news = [
         n for n in news if (n.cause_by in self.rc.watch or self.name in n.send_to) and n not in old_messages
     ]

• 关注的消息：self.rc.watch 或者 n.send_to
  • watch的内容，可以通过_watch函数设置

    def _watch(self, actions: Iterable[Type[Action]] | Iterable[Action]):
        """Watch Actions of interest. Role will select Messages caused by these Actions from its personal message
        buffer during _observe.
        """
        self.rc.watch = {any_to_str(t) for t in actions}

看到这，是不是对刚开始那个必须设置一个msg才能run的坑有了点想法？

• 没有msg输入，就没有publish_message，_observe函数观察不到信息，就直接return了。

（3）_observe到信息之后，就是思考+动作的react函数了，简单看下，这块还没仔细看，就不讲了，怕误人子弟。

    async def react(self) -> Message:
        """Entry to one of three strategies by which Role reacts to the observed Message"""
        if self.rc.react_mode == RoleReactMode.REACT:
            rsp = await self._react()
        elif self.rc.react_mode == RoleReactMode.BY_ORDER:
            rsp = await self._act_by_order()
        elif self.rc.react_mode == RoleReactMode.PLAN_AND_ACT:
            rsp = await self._plan_and_act()
        self._set_state(state=-1)  # current reaction is complete, reset state to -1 and todo back to None
        return rsp

理解了单智能体的运行周期后，很容易理解多智能体间的协作。

看下图（图片来自：https://docs.deepwisdom.ai/main/zh/guide/tutorials/multi_agent_101.html）：

其实就是：
（1）每一个Role都在不断观察环境中的信息（_observe函数）
（2）当观察到自己想要的信息后，就会触发后续相应的动作
（3）如果没有观察到想要的信息，则会一直循环观察等待
（4）执行完动作后，会将产生的msg放到环境中（publish_message），供其它Role智能体来使用。

拿我们实现过的例子来看（【AI Agent系列】【MetaGPT】7. 一句话订阅专属信息 - 订阅智能体进阶，实现一个更通用的订阅智能体）：

class SubscriptionAssistant(Role):
    """Analyze user subscription requirements."""

    name: str = "同学小张的订阅助手"
    profile: str = "Subscription Assistant"
    goal: str = "analyze user subscription requirements to provide personalized subscription services."
    constraints: str = "utilize the same language as the User Requirement"

    def __init__(self, **kwargs) -> None:
        super().__init__(**kwargs)

        self._init_actions([ParseSubRequirement, RunSubscription]) ## 2. 先解析用户需求，然后运行订阅
        self._watch([UserRequirement, WriteCrawlerCode])  ## 触发

我们实现了一个SubscriptionAssistant的智能体，它_watch了UserRequirement用户消息和WriteCrawlerCode消息。

运行后，它就会_observe环境：

• 当用户输入信息时，环境中存在了UserRequirement消息，它_observe到了，就会触发后续相应动作。从而实现了与用户的协作。
• 当其它智能体的WriteCrawlerCode执行完毕，会向环境中写入执行结果的msg，来源（cause_by标记为WriteCrawlerCode），然后SubscriptionAssistant的_observe观察到了，就会触发后续相应动作。从而实现了与其它智能体的协作，也就是多智能体间的协作。

3. 本次课程的收获和感悟

3.1 收获

• 第一个肯定是 MetaGPT 入门了，对Agent算是有了一个初步的系统的认知。
• 其次，Python的一些零零散散的知识和用法。比如：
  • 直接在Python中调用系统命令来自动执行程序subprocess（第三章）
  • Python推送微信消息（第四章）
  • Python推送邮箱消息（第四章）
  • GPT写小说的步骤（第五章）
  • 最简单的爬虫程序怎么写（第四章、第五章）
  • …

3.2 感悟

1. MetaGPT目前是一个Agent实现框架，是一个个角色和动作的抽象。要想实现Agent，感觉最重要的还是SOP（标准作业程序），只有有了SOP，才知道怎么定义一个个角色和动作，才知道需要怎么串联每个角色和每个动作。

2. 目前只是入门，没有具体的需求，所以认识很有限，所以我上面讲的大家选择性的听听即可，希望能给大家一点启发。

3. 希望后面有需求可以一起讨论学习。

4. 我也会持续学习MetaGPT教程和源码（官方例子可以开始尝试研究了）。

本文就到这，能力有限，希望大家批评指正。

弱弱地说：欢迎 点赞 + 关注 ，促使我持续学习，持续干货输出。
+v: jasper_8017 一起交流，一起进步。微信公众号也可搜【同学小张】

4. MetaGPT入门系列文章

• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】0. 你的第一个MetaGPT程序
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】1. AI Agent如何重构世界
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】2. 实现自己的第一个Agent
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】3. 实现一个订阅智能体，订阅消息并打通微信和邮件
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】4. ActionNode从理论到实战
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】4.1 细说我在ActionNode实战中踩的那些坑
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】5. 更复杂的Agent实战 - 实现技术文档助手
• 【AI的未来 - AI Agent系列】【MetaGPT】6. 用ActionNode重写技术文档助手
• 【AI Agent系列】【MetaGPT】7. 实战：只用两个字，让MetaGPT写一篇小说
• 【AI Agent系列】【MetaGPT】8. 一句话订阅专属信息 - 订阅智能体进阶，实现一个更通用的订阅智能体
• 【AI Agent系列】【MetaGPT】9. 一句话订阅专属信息 - 订阅智能体进阶，实现一个更通用的订阅智能体（2）
• 【AI Agent系列】【MetaGPT】【深入源码】智能体的运行周期以及多智能体间如何协作