エージェント ツール開発ガイド: 設計から最適化まで

Linda Hamilton
リリース: 2024-11-23 05:53:19
オリジナル
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Agent Tool Development Guide: From Design to Optimization

1. はじめに

あなたが超知能のロボット執事 (エージェント) を組み立てていると想像してください。このロボットは、まるでドラえもんの 4D ポケットのように、タスクを完了するのに役立つさまざまなツールを必要とします。この記事では、AI バトラーをより有能かつ効率的にするための強力なツールを作成する方法を説明します。

2. 2 つのコアツール設計パターン

2.1 同期ツール: 即時応答モード

セルフサービスのコーヒーマシンの使用を検討してください:

  1. コインを入れて「アメリカーノ」ボタンを押してください
  2. 数秒待ちます
  3. コーヒーが出てきてすぐに飲めます

これは典型的な同期ツールのパターンです。エージェントはツールを呼び出し、迅速かつ簡単な即時結果を待ちます。

class WeatherTool(BaseTool):
    """Weather Query Tool - Synchronous Mode"""
    async def execute(self, city: str) -> dict:
        # Simple and direct like pressing a coffee machine button
        weather_data = await self.weather_api.get_current(city)
        return {
            "status": "success",
            "data": {
                "temperature": weather_data.temp,
                "humidity": weather_data.humidity,
                "description": weather_data.desc
            }
        }
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使用例:

  • クイッククエリ: 天気、為替レート、簡単な計算
  • 簡単な操作: メッセージの送信、コントロールの切り替え
  • リアルタイムのフィードバック: 確認コードのチェック、残高照会

2.2 非同期ツール: タスク追跡モード

配達アプリを通じて食べ物を注文するところを想像してみてください:

  1. 注文後、アプリから注文番号が届きます
  2. いつでも注文状況を確認できます
  3. 配達が完了するとアプリが通知します

これは非同期ツールの仕組みであり、処理に時間がかかるタスクに最適です。

class DocumentAnalysisTool(BaseTool):
    """Document Analysis Tool - Asynchronous Mode"""

    async def start_task(self, file_path: str) -> str:
        # Like placing a food delivery order, returns a task ID
        task_id = str(uuid.uuid4())
        await self.task_queue.put({
            "task_id": task_id,
            "file_path": file_path,
            "status": "processing"
        })
        return task_id

    async def get_status(self, task_id: str) -> dict:
        # Like checking food delivery status
        task = await self.task_store.get(task_id)
        return {
            "task_id": task_id,
            "status": task["status"],
            "progress": task.get("progress", 0),
            "result": task.get("result", None)
        }
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使用例:

  • 時間のかかる操作: 大きなファイルの処理、データ分析
  • 複数ステップのタスク: ビデオのレンダリング、レポートの生成
  • 進行状況の追跡が必要: モデルのトレーニング、バッチ処理

3. ツールインターフェースの標準化:共通仕様の確立

すべての電化製品が統一ソケット規格に従っているのと同じように、ツールのインターフェースも標準化が必要です。これにより、すべてのツールがエージェントと完全に連携して動作するようになります。

3.1 ツールの説明仕様

製品マニュアルを書くことを想像してみてください。ユーザーに次のことを明確に伝える必要があります。

  • ツールの機能
  • 必要なパラメータ
  • どのような結果が返されるか
from pydantic import BaseModel, Field

class ToolSchema(BaseModel):
    """Tool Manual Template"""
    name: str = Field(..., description="Tool name")
    description: str = Field(..., description="Tool purpose description")
    parameters: dict = Field(..., description="Required parameters")
    required: List[str] = Field(default_factory=list, description="Required parameters")

    class Config:
        schema_extra = {
            "example": {
                "name": "Weather Query",
                "description": "Query weather information for specified city",
                "parameters": {
                    "type": "object",
                    "properties": {
                        "city": {
                            "type": "string",
                            "description": "City name"
                        }
                    }
                },
                "required": ["city"]
            }
        }
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3.2 統合基本クラス

すべての電化製品に電源スイッチと電源インターフェースが必要なように、すべてのツールは基本仕様に従う必要があります。

class BaseTool(ABC):
    """Base template for all tools"""

    @abstractmethod
    def get_schema(self) -> ToolSchema:
        """Tool manual"""
        pass

    def validate_input(self, params: Dict) -> Dict:
        """Parameter check, like a fuse in electrical appliances"""
        return ToolSchema(**params).dict()

    @abstractmethod
    async def execute(self, **kwargs) -> Dict:
        """Actual functionality execution"""
        pass
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4. エラー処理: ツールの信頼性を高める

家庭用電化製品には水、衝撃、過負荷に対する保護が必要であるのと同様に、工具にも包括的な保護メカニズムが必要です。

4.1 エラーの分類と処理

速達便の処理を想像してください:

  • アドレスが間違っている → パラメータエラー
  • システムメンテナンス → 一時的にサービスをご利用いただけなくなります
  • 宅配業者が忙しすぎる → レート制限して再試行する必要があります
class WeatherTool(BaseTool):
    """Weather Query Tool - Synchronous Mode"""
    async def execute(self, city: str) -> dict:
        # Simple and direct like pressing a coffee machine button
        weather_data = await self.weather_api.get_current(city)
        return {
            "status": "success",
            "data": {
                "temperature": weather_data.temp,
                "humidity": weather_data.humidity,
                "description": weather_data.desc
            }
        }
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4.2 リトライの仕組み

最初の試行が失敗した場合に 2 回目の配送を自動的に手配する場合と同様:

class DocumentAnalysisTool(BaseTool):
    """Document Analysis Tool - Asynchronous Mode"""

    async def start_task(self, file_path: str) -> str:
        # Like placing a food delivery order, returns a task ID
        task_id = str(uuid.uuid4())
        await self.task_queue.put({
            "task_id": task_id,
            "file_path": file_path,
            "status": "processing"
        })
        return task_id

    async def get_status(self, task_id: str) -> dict:
        # Like checking food delivery status
        task = await self.task_store.get(task_id)
        return {
            "task_id": task_id,
            "status": task["status"],
            "progress": task.get("progress", 0),
            "result": task.get("result", None)
        }
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5. パフォーマンスの最適化: ツールの効率化

5.1 キャッシュのメカニズム

人気商品を目立つ位置に置くコンビニのようなもの:

from pydantic import BaseModel, Field

class ToolSchema(BaseModel):
    """Tool Manual Template"""
    name: str = Field(..., description="Tool name")
    description: str = Field(..., description="Tool purpose description")
    parameters: dict = Field(..., description="Required parameters")
    required: List[str] = Field(default_factory=list, description="Required parameters")

    class Config:
        schema_extra = {
            "example": {
                "name": "Weather Query",
                "description": "Query weather information for specified city",
                "parameters": {
                    "type": "object",
                    "properties": {
                        "city": {
                            "type": "string",
                            "description": "City name"
                        }
                    }
                },
                "required": ["city"]
            }
        }
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5.2 同時実行性の制御

病院の予約システムと同様に、同時サービスの数を制御します:

class BaseTool(ABC):
    """Base template for all tools"""

    @abstractmethod
    def get_schema(self) -> ToolSchema:
        """Tool manual"""
        pass

    def validate_input(self, params: Dict) -> Dict:
        """Parameter check, like a fuse in electrical appliances"""
        return ToolSchema(**params).dict()

    @abstractmethod
    async def execute(self, **kwargs) -> Dict:
        """Actual functionality execution"""
        pass
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6. テストと文書化: ツールの信頼性の確保

6.1 単体テスト

新製品発売前の品質検査と同様:

class ToolError(Exception):
    """Tool error base class"""
    def __init__(self, message: str, error_code: str, retry_after: Optional[int] = None):
        self.message = message
        self.error_code = error_code
        self.retry_after = retry_after

@error_handler
async def execute(self, **kwargs):
    try:
        # Execute specific operation
        result = await self._do_work(**kwargs)
        return {"status": "success", "data": result}
    except ValidationError:
        # Parameter error, like wrong address
        return {"status": "error", "code": "INVALID_PARAMS"}
    except RateLimitError as e:
        # Need rate limiting, like courier too busy
        return {
            "status": "error", 
            "code": "RATE_LIMIT",
            "retry_after": e.retry_after
        }
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6.2 文書化基準

詳細で明確な製品マニュアルを書くのと同様:

class RetryableTool(BaseTool):
    @retry(
        stop=stop_after_attempt(3),  # Maximum 3 retries
        wait=wait_exponential(multiplier=1, min=4, max=10)  # Increasing wait time
    )
    async def execute_with_retry(self, **kwargs):
        return await self.execute(**kwargs)
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7. まとめ

優れたエージェント ツールを開発することは、完璧なツールボックスを作成することに似ています:

  1. ツールの適切な分類 - 同期/非同期にはそれぞれ用途があります
  2. 標準化されたインターフェース - 統合管理が容易
  3. 保護メカニズム - さまざまな例外を処理します
  4. 効率の追求 - 必要な場合はキャッシュ、必要な場合はレート制限
  5. 品質重視 - 徹底したテスト、明確なドキュメント

覚えておいてください: 優れたツールはエージェントの効果を 2 倍にすることができますが、貧弱なツールはあらゆる場面でエージェントを制限します。

以上がエージェント ツール開発ガイド: 設計から最適化までの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

ソース:dev.to
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