
AI 智能体三大思考框架剖析 原创
构建具备自主规划、执行以及适应复杂任务能力的 AI 智能体,关键在于其“思考”能力。AI 智能体思考框架的出现,正是为了赋予 AI 智能体结构化的推理与决策能力。这些框架为 AI 智能体提供了一套完整的方法论,指导其如何理解目标、分解任务、运用工具、处理信息,并依据环境反馈来调整自身行为。
一个优秀的思考框架,能够显著增强 AI 智能体的鲁棒性、提升其效率以及拓展解决问题的泛化能力。接下来,我们将深入探讨3种主流的 AI 智能体思考框架,比如:CoT、ReAct 和 Plan-and-Execute,分析它们的设计理念以及适用场景。
下文详细剖析之。
1、AI 智能体3种主流的思考框架剖析
AI 智能体思考框架一、CoT 思维链
思维链(Chain of Thought,CoT)是提升大语言模型(LLM)处理复杂推理任务能力的关键技术。其核心在于引导大模型在给出最终答案之前,先生成一系列结构化的中间推理步骤,这就好比模拟人类解决问题时的逐步思考过程。借助这种方式,LLM 能够更深入地理解问题结构,有效分解复杂任务,并逐步推导出解决方案。这些显式的思考步骤为大模型的决策过程带来了透明度和可解释性,便于用户理解和调试。不过,这种方法的代价是生成冗长的思考链条会增加计算成本和处理延迟。
随着 DeepSeek R1 的深度思考模式验证了思维链对推理能力的显著提升效果,各大模型厂商纷纷推出了支持慢思考的模型。比如:腾讯推出了 Hunyuan T1 模型,阿里千问推出了 QwQ 模型。Anthropic 官方还开源了 Sequential Thinking MCP,它通过精心设计的提示词工程,使得原本不支持慢思考的大模型也能实现类似的推理过程。凭借其通用性和易用性,该工具目前已成为使用频率最高的MCP Server(数据来源:https://mcp.so/ranking)。
AI 智能体思考框架二、ReAct(Reasoning and Action)
虽然 CoT 提升了大模型的推理能力,但其推理过程主要基于大模型内部知识,缺乏与外部世界的实时交互,这可能导致知识过时、产生幻觉或错误传播。ReAct(Reasoning and Action)框架通过结合“推理”(Reasoning)与“行动”(Action),有效解决了这一问题。它使大模型在推理过程中能够与外部工具或环境互动,获取最新信息、执行具体操作,并根据反馈调整后续步骤。这种动态交互赋予了大模型“边思考边行动、边观察边调整”的能力,其核心运作机制可以概括为思考(Thought)→ 行动(Action)→ 观察(Observation)的迭代循环:
思考(Thought):模型基于当前任务目标和已有的观察信息进行逻辑推理和规划。它会分析问题、制定策略,并决定下一步需要执行的动作(比如:调用哪个工具、查询什么信息)来达成目标或获取关键信息。
行动(Action):根据“思考”阶段制定的计划,大模型生成并执行具体的行动指令。这可能包括调用外部 API、执行代码片段、查询数据库或与用户交互等。
观察(Observation):大模型接收并处理“行动”执行后从外部环境(比如:工具的返回结果、API 的响应、用户的回复)中获得的反馈信息。这些观察结果将作为下一轮“思考”的输入,帮助模型评估当前进展、修正错误,并迭代优化后续的行动计划,直至任务完成。
AI 智能体思考框架三、Plan-and-Execute
Plan-and-Execute 是对标准 ReAct 框架的拓展与优化,专为处理复杂、多步骤任务而设计,其将 AI 智能体的工作流程划分为两个核心阶段:
第一、规划阶段
AI 智能体对接收到的复杂任务或目标进行整体分析与理解,生成一个高层次的计划,将原始任务分解为一系列更小、更易管理的子任务或步骤。这种分解有助于在执行阶段减少处理每个子任务所需的上下文长度,且计划通常是一个有序的行动序列,指明了达成最终目标的关键环节。该计划可提前呈现给用户,让用户在执行开始前对计划步骤提出修改意见。
第二、执行阶段
计划制定完成后(可能已采纳用户意见),AI 智能体进入执行阶段,按照规划好的步骤逐一执行每个子任务。在执行每个子任务时,AI 智能体可采用标准的 ReAct 循环来处理具体细节,比如:调用特定工具、与外部环境交互或进行更细致的推理。执行过程中,AI 智能体会监控每个子任务的完成情况,若子任务成功则继续下一个;若失败或出现意外情况,AI 智能体可能需重新评估当前计划,动态调整计划或返回规划阶段进行修正。此阶段同样可引入用户参与,让用户对子任务的执行过程或结果进行反馈,甚至提出调整建议。
与标准 ReAct 相比,Plan-and-Execute 模式的主要优势在于:
1、结构化与上下文优化
预先规划将复杂任务分解为小步骤,使 AI 智能体行为更有条理,有效减少执行各子任务时的上下文长度,提升处理长链条任务的效率和稳定性。
2、提升鲁棒性
将大问题分解为小问题,降低单步决策的复杂性,若某个子任务失败,影响范围相对可控,也更容易进行针对性的调整。
3、增强可解释性与人机协同
清晰的计划和分步执行过程使 AI 智能体的行为更容易被理解和调试,更重要的是,任务的分解为用户在规划审批和执行监控等环节的参与提供了便利,用户可对任务的执行步骤提出修改意见,从而实现更高效的人机协作,确保任务结果更符合预期。
这种“规划 - 执行”的思考框架,因其在复杂任务处理上的卓越表现,已成为 AI 智能体领域广泛采用的核心策略之一。比如:3 月份涌现并广受关注的通用 AI 智能体项目,比如: Manus、OWL、OpenManus 等,均采用了这种方式对用户任务进行拆分和执行,充分展现了其普适性和高效性。
本文转载自玄姐聊AGI 作者:玄姐
