【大模型】Agent基础知识

1. 基本框架

分类

• 单智能体= 大语言模型（LLM） + 观察（obs） + 思考（thought） + 行动（act） + 记忆（mem）
• 多智能体=智能体 + 环境 + SOP + 评审 + 通信 + 成本
  
  组成主要有四个部分：推理、记忆、工具、行动

2. 常见推理模式

各种智能体可以结合使用。

2.1 ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models

• 定义：结合了推理能力（Reasoning）和执行行动（Acting）能力的智能体。智能体原本的行动空间为A，在A的基础上增加了一个L，即行动空间变成了A U L。其中L是思考推理，不会对environment有影响。
• 适用场景：知识密集型推理任务
• 两大应用：
  • ALFWorld
  • WebShop

2.2 Reflection

• 定义：将任务反馈信号转化为反思，并将其保存在循环记忆缓冲区中以诱导更好的决策，在后续试验中提高决策能力。
• 适用场景：长期对话系统

2.3 LATS: Language Agents Tree Search

• 定义：
• 方法描述：LATS是一种基于蒙特卡罗树搜索（MCTS）的推理决策框架，旨在支持自然语言任务中的推理和决策。该框架通过将一个思考序列作为节点，使用预训练的语言模型来评估每个节点的价值，并根据环境反馈更新价值函数。同时，它还具有自我反思功能，可以从失败的轨迹中学习并提高其决策能力。
• 适用场景：
  • 推理问题：当输入一个问题时，可以通过LATS生成一系列中间想法（思考序列），最终得到答案。
  • 决策问题：当需要在多个选项之间做出选择时，LATS可以根据不同的情况生成不同的决策路径，并从中选择最优解。

3. 微调

微调（Fine-tuning）智能体模型（Agent）是一种常见的方法，用于在特定任务或特定数据集上优化预训练模型的性能。以下是一些常见的微调方法，尤其是在深度学习和大模型中的应用：

3.1 全模型微调（Full Model Fine-Tuning）

• 方法：在微调过程中，对预训练模型的所有参数进行更新。这种方法通常用于当目标任务与预训练任务有较大差异时，需要模型在所有层次上进行调整。
• 优点：可以最大化适应目标任务。
• 缺点：计算开销大，容易过拟合。

3.2 冻结部分层微调（Layer-wise Fine-Tuning）

• 方法：冻结模型的前几层，只微调模型的后几层（通常是顶层）。这是因为底层特征往往是通用的，而顶层特征则与具体任务更相关。
• 优点：减少计算量，保留底层特征的稳定性。
• 缺点：在任务差异较大时，可能效果不佳。

3.3 适配器（Adapters）

• 方法：引入小型的适配器模块（Adapter Modules），将其插入预训练模型的各层。这些模块具有可训练的参数，而原始模型参数则保持冻结或部分微调。
• 优点：参数量小，计算效率高，容易在多个任务之间切换。
• 缺点：需要额外设计和实现适配器模块。

3.4 提示学习（Prompt-based Learning）

• 方法：通过设计提示词（Prompts）引导预训练模型适应新任务。提示词可以是文本形式，也可以是嵌入向量。
• 优点：无需对模型进行大规模修改或微调，只需调整输入。
• 缺点：对提示词设计要求高，适用范围有限。

3.5 混合微调（Hybrid Fine-Tuning）

• 方法：结合冻结部分层微调和适配器等方法，同时调整模型的一部分参数和增加少量新参数。这种方法平衡了适应性和计算开销。
• 优点：在适应性和资源效率之间找到平衡点。
• 缺点：设计复杂，可能需要多次实验进行调优。

3.6 逐层解冻（Progressive Layer Unfreezing）

• 方法：逐层解冻模型的参数，从顶层开始逐步解冻每一层，并微调解冻的层。这可以逐步调整模型参数，避免一次性调整导致的剧烈变化。
• 优点：逐步调整，降低过拟合风险。
• 缺点：训练时间较长，需精细管理。

3.7蒸馏（Knowledge Distillation）

• 方法：将大型预训练模型（Teacher Model）的知识传递给较小的模型（Student Model），通过微调小模型使其在性能上接近大模型。
• 优点：得到轻量化模型，部署更高效。
• 缺点：蒸馏过程复杂，需要额外的教师模型训练。

参考文献

[1]手把手教你从0到1搭建一个AI Agent(智能体)