未来风格神经网络背景图

AI代理的
上下文工程

将Manus的宝贵经验应用于企业级知识问答系统的构建实践

Python技术栈 LangChain框架 性能优化

核心洞察

KV缓存命中率优化可降低10倍推理成本,上下文工程是实现高效AI代理的关键。

应用价值

企业内部知识问答系统通过AI代理技术可显著提升信息获取效率和员工满意度。

Manus的核心经验教训

构建高效AI代理的六个关键原则,从提示工程到错误处理的系统性方法论

保持提示稳定,优化KV缓存命中率

Manus的典型任务平均需要约50次工具调用,导致输入与输出token的比例高达100:1[283] [330]

使用Claude Sonnet模型时,缓存的输入token成本为0.30美元/百万token, 而未缓存的成本则高达3美元/百万token,相差10倍

关键实践:避免在提示开头加入时间戳,确保上下文追加式增长, 保持序列化确定性,明确标记缓存断点。

KV缓存机制示意图

使用上下文感知状态机管理工具调用

随着工具数量的"爆炸式增长",动态增删工具会导致KV缓存失效和模型混乱。 Manus采用上下文感知的状态机来管理工具可用性, 通过屏蔽相应token的logits来阻止或强制选择某些动作。 [283]

函数调用模式示例:

Auto

模型可选择是否调用函数

Required

模型必须调用函数

Specified

从特定子集调用函数

利用文件系统或数据库作为外部记忆

尽管现代LLM支持128K+的上下文窗口,但在真实智能体场景中仍然不够用。 观测结果可能非常庞大,模型性能在超过某个上下文长度后会下降,长输入成本高昂。

Manus将文件系统视为终极上下文:容量无限、天然持久、代理可直接操作。 压缩策略始终保证可还原,如保留URL即可移除网页内容。 [283]

外部记忆优势:

  • 无限容量存储
  • 持久化记忆
  • 可逆压缩
  • 按需读写

通过"复述"或todo列表操纵模型注意力

"创建一个 todo.md 文件,并在任务推进过程中逐步更新, 把已完成的项逐一勾选。这并非一个无关紧要的'卖萌'行为,而是一种有效的策略。"

在典型任务需要约50次工具调用的长循环中,模型很容易迷失。 通过显式维护动态任务列表和进度,可以有效引导模型注意力, 防止其在处理大量中间信息时偏离最初目标。 [283]

保留错误信息,助力模型自我修正与学习

提升智能体行为最有效的方法之一:把走错的路留在上下文中。 当模型看到失败的行动和随之而来的观察结果时,会潜移默化地更新其内部信念, 降低重蹈覆辙的概率。 [283]

错误恢复是真正具备智能体行为的最清晰指标之一, 尽管在大多数学术研究中仍被低估。

AI错误修正机制示意图

警惕"少样本陷阱",提供多样化示例

语言模型是出色的模仿者,如果上下文中充斥着大量相似的动作-观察对, 模型就会倾向于沿用这一模式,即便该模式已不再最优。 当使用Manus协助审阅20份简历时,代理往往会陷入重复操作的节奏。 [283]

解决方案:增加多样性

  • 使用不同的序列化模板
  • 替代表述方式和顺序
  • 格式上的轻微扰动
  • 结构化变化打破固定模式

应用场景:企业内部知识问答系统

构建高效、准确、可靠的AI代理,提升企业信息获取效率和员工满意度

核心需求与挑战

  • 准确理解员工的自然语言提问
  • 从海量知识库中检索相关信息
  • 具备多轮对话能力
  • 回答必须准确可靠

核心功能

  • 自然语言提问接口
  • 意图识别与槽位填充
  • 知识检索与答案生成
  • 多轮对话管理与溯源

系统架构图

graph TD A["用户提问"] --> B["意图识别"] B --> C["实体提取"] C --> D["知识检索"] D --> E["RAG增强"] E --> F["LLM生成"] F --> G["答案验证"] G --> H["响应输出"] D --> I["Elasticsearch"] E --> J["向量数据库"] F --> K["OpenAI API"] G --> L["权限检查"] I --> M["产品手册"] I --> N["政策文件"] I --> O["技术文档"] J --> P["嵌入模型"]

技术栈选择:Python生态的威力

利用Python丰富的库和框架生态系统,构建高效、可扩展的企业级AI代理

Python核心

  • • 丰富的AI/ML库
  • • 成熟的NLP工具链
  • • 强大的Web框架
  • • 完善的数据库支持

LangChain

  • • 统一的LLM接口
  • • 模块化工具集成
  • • 强大的链式调用
  • • 内置记忆管理

Web框架

  • • Flask轻量级API
  • • Django全栈框架
  • • FastAPI高性能
  • • 完善的REST支持

OpenAI API

  • • GPT-4/GPT-4o模型
  • • Assistants API
  • • 企业级安全合规
  • • 微调支持

Elasticsearch

  • • 快速全文检索
  • • 向量相似度搜索
  • • 混合搜索算法
  • • 高可用分布式

Redis缓存

  • • 内存数据结构
  • • 会话状态管理
  • • 高频查询缓存
  • • 消息队列支持

技术架构流程图

flowchart LR A["用户请求"] --> B["Flask/Django API"] B --> C["LangChain Agent"] C --> D["工具调用决策"] D --> E["Elasticsearch检索"] D --> F["内部API调用"] D --> G["数据库查询"] E --> H["上下文构建"] F --> H G --> H H --> I["OpenAI API调用"] I --> J["响应生成"] J --> K["Redis缓存"] K --> L["用户响应"]

Manus经验的具体应用实践

将上下文工程的最佳实践系统性地融入企业知识问答系统的各个环节

提示工程与KV缓存优化策略

设计规范的提示模板,包含稳定的系统角色设定、核心指令和动态上下文占位符。 通过保持提示静态部分的稳定,提高KV缓存命中率,降低API调用成本。

实践要点:将提示拆解为可复用组件,避免动态修改提示前缀, 确保序列化确定性,优化上下文长度。

上下文感知的工具调用与状态管理

为AI代理设计灵活的工具调用机制,利用LangChain的工具抽象层封装内部API。 维护会话级状态机,跟踪对话进展和已执行操作。

状态管理

  • • 对话历史维护
  • • 已执行操作跟踪
  • • 上下文信息存储
  • • Redis持久化

工具调用

  • • 参数自动提取
  • • 调用条件判断
  • • 结果格式转换
  • • 错误处理机制

利用Elasticsearch构建外部知识库

收集企业内部知识资源,通过嵌入模型转换为向量表示,存储在Elasticsearch中。 实现RAG机制,将检索到的知识片段作为上下文输入LLM生成答案。

知识库构建流程:

文档收集

文本分割

向量嵌入

索引存储

实现动态todo列表引导模型注意力

在处理复杂多步骤查询时,将大任务分解为有序子任务,记录在动态todo列表中。 通过更新列表状态引导模型注意力,确保处理复杂流程时保持条理清晰。

示例:处理"申请产品试用并安排培训"的请求时, todo列表包含:验证身份、查询资格、创建工单、确认时间、预约培训等步骤。

错误处理与反馈机制设计

捕获错误信息并反馈给模型,实现自我修正和学习。建立完善的用户反馈渠道, 形成闭环的持续改进系统。

错误处理策略

  • • 错误日志记录
  • • 自动重试机制
  • • 备用方案回退
  • • 用户友好提示

反馈学习

  • • 用户评价收集
  • • 问题标记机制
  • • 人工审核流程
  • • 知识库更新

基于Python和LangChain的实现示例

概念性代码展示,体现Manus经验在企业知识问答系统中的实际应用

初始化LLM与核心组件

from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.memory import ConversationBufferMemory
from langchain.prompts import PromptTemplate, ChatPromptTemplate, MessagesPlaceholder
from langchain.schema import SystemMessage, HumanMessage, AIMessage

# 初始化LLM,保持配置稳定以优化KV缓存
llm = ChatOpenAI(model_name="gpt-3.5-turbo", temperature=0)

# 初始化记忆模块,用于存储对话历史
memory = ConversationBufferMemory(memory_key="chat_history", return_messages=True)

# 定义稳定的系统提示,提高缓存命中率
system_prompt = SystemMessage(content="你是一个AI助手,负责在企业内部知识库中查找并回答员工的问题。")

# 定义主提示模板,包含系统消息、对话历史和用户问题
prompt = ChatPromptTemplate.from_messages([
    system_prompt,
    MessagesPlaceholder(variable_name="chat_history"), # 对话历史将动态注入
    HumanMessage(content="{user_input}"), # 用户输入将动态注入
    # 可以在这里加入更多动态内容,如检索到的知识片段、todo列表等
])

定义工具与Agent逻辑

from langchain.agents import Tool, AgentExecutor, create_openai_tools_agent
from langchain.tools import tool

# 知识库搜索工具,连接到Elasticsearch
@tool
def search_knowledge_base(query: str) -> str:
    """Searches the internal knowledge base for relevant information."""
    print(f"Searching knowledge base for: {query}")
    # 实际应用中应连接到Elasticsearch进行检索
    if "请假政策" in query:
        return "公司的请假政策规定,员工每年享有15天带薪年假。"
    elif "报销流程" in query:
        return "员工报销需先在系统中提交报销单,然后打印出来由部门经理签字,最后交至财务部。"
    else:
        return "未找到相关信息。"

# 将工具封装成LangChain的Tool对象
tools = [Tool(name="KnowledgeBaseSearch", func=search_knowledge_base, 
             description="Useful for searching internal company policies and procedures.")]

# 创建代理,实现上下文感知的工具调用
agent = create_openai_tools_agent(llm, tools, prompt)
agent_executor = AgentExecutor(agent=agent, tools=tools, memory=memory, verbose=True)

实现上下文管理与交互循环

# 模拟用户交互,实现多轮对话
def chat_with_agent(user_input):
    response = agent_executor.invoke({"user_input": user_input})
    return response["output"]

# 示例对话
print(chat_with_agent("请问公司的年假政策是怎样的?"))
# 预期代理会调用KnowledgeBaseSearch工具,并返回相关信息

print(chat_with_agent("那病假呢?"))
# 预期代理能根据上下文理解"病假"是上一个关于"假期"话题的延续

# 可以加入更复杂的逻辑,如更新todo列表、处理错误等
# 例如,如果工具调用失败,可以将错误信息记录并反馈给模型
# 或者,根据任务复杂度,动态调整prompt中的指令

代码实现要点

Manus经验应用:

  • • 保持提示模板稳定,优化KV缓存
  • • 使用上下文感知的工具调用
  • • 实现外部知识库检索
  • • 维护对话状态和记忆

扩展优化方向:

  • • 添加动态todo列表管理
  • • 实现错误处理和反馈机制
  • • 增加权限控制和安全性
  • • 优化检索和排序算法

总结与展望

将Manus的上下文工程经验应用于企业级AI代理,开启智能信息服务的未来

系统性能提升

KV缓存优化

降低10倍推理成本,提升响应速度

智能工具调用

上下文感知的状态管理

外部知识增强

RAG技术提升答案准确性

注意力引导

动态todo列表管理复杂任务

未来发展方向

深度流程融合

嵌入业务全流程,成为决策支持系统

自主学习能力

从交互中持续学习和优化

安全与合规

内置强大的安全和隐私保护机制

多模态能力

处理文本、图像、语音等多种信息

"通过系统性地应用Manus的上下文工程经验,企业知识问答系统能够更高效、更智能、更可靠地为员工提供信息支持,成为企业数字化转型的重要推动力。"

性能提升 用户体验 智能决策