Routing

在 AgentScope 中有两种实现 Routing 的方法，都简单易实现：

• 使用结构化输出的显式 routing

• 使用工具调用的隐式 routing

小技巧

考虑到智能体 routing 没有统一的标准/定义，我们遵循 Building effective agents 中的设置

显式 Routing

在显式 routing 中，我们可以直接使用智能体的结构化输出来确定将消息路由到哪个智能体。

初始化 routing 智能体

import asyncio
import json
import os
from typing import Literal

from pydantic import BaseModel, Field

from agentscope.agent import ReActAgent
from agentscope.formatter import DashScopeChatFormatter
from agentscope.memory import InMemoryMemory
from agentscope.message import Msg
from agentscope.model import DashScopeChatModel
from agentscope.tool import Toolkit, ToolResponse

router = ReActAgent(
    name="Router",
    sys_prompt="你是一个路由智能体。你的目标是将用户查询路由到正确的后续任务，注意你不需要回答用户的问题。",
    model=DashScopeChatModel(
        model_name="qwen-max",
        api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
        stream=False,
    ),
    formatter=DashScopeChatFormatter(),
)


# 使用结构化输出指定路由任务
class RoutingChoice(BaseModel):
    your_choice: Literal[
        "Content Generation",
        "Programming",
        "Information Retrieval",
        None,
    ] = Field(
        description="选择正确的后续任务，如果任务太简单或没有合适的任务，则选择 ``None``",
    )
    task_description: str | None = Field(
        description="任务描述",
        default=None,
    )


async def example_router_explicit() -> None:
    """使用结构化输出进行显式路由的示例。"""
    msg_user = Msg(
        "user",
        "帮我写一首诗",
        "user",
    )

    # 路由查询
    msg_res = await router(
        msg_user,
        structured_model=RoutingChoice,
    )

    # 结构化输出存储在 metadata 字段中
    print("结构化输出：")
    print(json.dumps(msg_res.metadata, indent=4, ensure_ascii=False))


asyncio.run(example_router_explicit())

/home/runner/work/agentscope/agentscope/src/agentscope/model/_dashscope_model.py:231: DeprecationWarning: 'required' is not supported by DashScope API. It will be converted to 'auto'.
  warnings.warn(
Router: {
    "type": "tool_use",
    "name": "generate_response",
    "input": {
        "your_choice": "Content Generation",
        "task_description": "写一首诗"
    },
    "id": "call_d209b41201b34d1b8a0e53"
}
system: {
    "type": "tool_result",
    "id": "call_d209b41201b34d1b8a0e53",
    "name": "generate_response",
    "output": [
        {
            "type": "text",
            "text": "Successfully generated response."
        }
    ]
}
Router: 我将把您的请求路由到诗歌创作任务中去。请稍等，我们即将为您创作一首诗。
结构化输出：
{
    "your_choice": "Content Generation",
    "task_description": "写一首诗"
}

隐式 Routing

另一种方法是将下游智能体包装成工具函数，这样路由智能体就可以根据用户查询决定调用哪个工具。

我们首先定义几个工具函数：

async def generate_python(demand: str) -> ToolResponse:
    """根据需求生成 Python 代码。

    Args:
        demand (``str``):
            对 Python 代码的需求。
    """
    # 示例需求智能体
    python_agent = ReActAgent(
        name="PythonAgent",
        sys_prompt="你是一个 Python 专家，你的目标是根据需求生成 Python 代码。",
        model=DashScopeChatModel(
            model_name="qwen-max",
            api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
            stream=False,
        ),
        memory=InMemoryMemory(),
        formatter=DashScopeChatFormatter(),
        toolkit=Toolkit(),
    )
    msg_res = await python_agent(Msg("user", demand, "user"))

    return ToolResponse(
        content=msg_res.get_content_blocks("text"),
    )


# 为演示目的模拟一些其他工具函数
async def generate_poem(demand: str) -> ToolResponse:
    """根据需求生成诗歌。

    Args:
        demand (``str``):
            对诗歌的需求。
    """
    pass


async def web_search(query: str) -> ToolResponse:
    """在网络上搜索查询。

    Args:
        query (``str``):
            要搜索的查询。
    """
    pass

之后，我们定义一个路由智能体并为其配备上述工具函数。

toolkit = Toolkit()
toolkit.register_tool_function(generate_python)
toolkit.register_tool_function(generate_poem)
toolkit.register_tool_function(web_search)

# 使用工具模块初始化路由智能体
router_implicit = ReActAgent(
    name="Router",
    sys_prompt="你是一个路由智能体。你的目标是将用户查询路由到正确的后续任务。",
    model=DashScopeChatModel(
        model_name="qwen-max",
        api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
        stream=False,
    ),
    formatter=DashScopeChatFormatter(),
    toolkit=toolkit,
    memory=InMemoryMemory(),
)


async def example_router_implicit() -> None:
    """使用工具调用进行隐式路由的示例。"""
    msg_user = Msg(
        "user",
        "帮我在 Python 中生成一个快速排序函数",
        "user",
    )

    # 路由查询
    await router_implicit(msg_user)


asyncio.run(example_router_implicit())

Router: {
    "type": "tool_use",
    "name": "generate_python",
    "input": {
        "demand": "生成一个快速排序函数"
    },
    "id": "call_36395b0d6579460186314c"
}
PythonAgent: 当然！快速排序是一种高效的排序算法，它使用分治策略来对一个数组进行排序。以下是一个用 Python 实现的快速排序函数：

```python
def quicksort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    else:
        pivot = arr[len(arr) // 2]
        left = [x for x in arr if x < pivot]
        middle = [x for x in arr if x == pivot]
        right = [x for x in arr if x > pivot]
        return quicksort(left) + middle + quicksort(right)

# 测试
arr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
print("原始数组:", arr)
sorted_arr = quicksort(arr)
print("排序后的数组:", sorted_arr)
```

这个实现使用了递归方法，并且选择了中间元素作为基准（pivot）。数组被分为三部分：小于基准的部分、等于基准的部分和大于基准的部分。然后递归地对左边和右边的部分进行排序。

如果你需要一个更高效的实现，可以使用原地分区的方法，这样可以减少空间复杂度。以下是一个使用原地分区的快速排序实现：

```python
def quicksort_inplace(arr, low, high):
    if low < high:
        pi = partition(arr, low, high)
        quicksort_inplace(arr, low, pi - 1)
        quicksort_inplace(arr, pi + 1, high)

def partition(arr, low, high):
    pivot = arr[high]
    i = low - 1
    for j in range(low, high):
        if arr[j] < pivot:
            i += 1
            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
    arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1]
    return i + 1

# 测试
arr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
print("原始数组:", arr)
quicksort_inplace(arr, 0, len(arr) - 1)
print("排序后的数组:", arr)
```

这个实现使用了原地分区的方法，减少了额外的空间开销。`partition` 函数负责将数组分成两部分，并返回基准的位置。`quicksort_inplace` 函数递归地对左右两部分进行排序。
system: {
    "type": "tool_result",
    "id": "call_36395b0d6579460186314c",
    "name": "generate_python",
    "output": [
        {
            "type": "text",
            "text": "当然！快速排序是一种高效的排序算法，它使用分治策略来对一个数组进行排序。以下是一个用 Python 实现的快速排序函数：\n\n```python\ndef quicksort(arr):\n    if len(arr) <= 1:\n        return arr\n    else:\n        pivot = arr[len(arr) // 2]\n        left = [x for x in arr if x < pivot]\n        middle = [x for x in arr if x == pivot]\n        right = [x for x in arr if x > pivot]\n        return quicksort(left) + middle + quicksort(right)\n\n# 测试\narr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]\nprint(\"原始数组:\", arr)\nsorted_arr = quicksort(arr)\nprint(\"排序后的数组:\", sorted_arr)\n```\n\n这个实现使用了递归方法，并且选择了中间元素作为基准（pivot）。数组被分为三部分：小于基准的部分、等于基准的部分和大于基准的部分。然后递归地对左边和右边的部分进行排序。\n\n如果你需要一个更高效的实现，可以使用原地分区的方法，这样可以减少空间复杂度。以下是一个使用原地分区的快速排序实现：\n\n```python\ndef quicksort_inplace(arr, low, high):\n    if low < high:\n        pi = partition(arr, low, high)\n        quicksort_inplace(arr, low, pi - 1)\n        quicksort_inplace(arr, pi + 1, high)\n\ndef partition(arr, low, high):\n    pivot = arr[high]\n    i = low - 1\n    for j in range(low, high):\n        if arr[j] < pivot:\n            i += 1\n            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]\n    arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1]\n    return i + 1\n\n# 测试\narr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]\nprint(\"原始数组:\", arr)\nquicksort_inplace(arr, 0, len(arr) - 1)\nprint(\"排序后的数组:\", arr)\n```\n\n这个实现使用了原地分区的方法，减少了额外的空间开销。`partition` 函数负责将数组分成两部分，并返回基准的位置。`quicksort_inplace` 函数递归地对左右两部分进行排序。"
        }
    ]
}
Router: 为您生成的 Python 快速排序函数如下：

这是一个使用递归方法实现的快速排序，它选择了中间元素作为基准（pivot），并创建了三个列表：小于基准的部分、等于基准的部分和大于基准的部分。然后递归地对左边和右边的部分进行排序。

```python
def quicksort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    else:
        pivot = arr[len(arr) // 2]
        left = [x for x in arr if x < pivot]
        middle = [x for x in arr if x == pivot]
        right = [x for x in arr if x > pivot]
        return quicksort(left) + middle + quicksort(right)

# 测试
arr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
print("原始数组:", arr)
sorted_arr = quicksort(arr)
print("排序后的数组:", sorted_arr)
```

此外，这里还有一个更高效的实现，使用原地分区的方法来减少空间复杂度：

```python
def quicksort_inplace(arr, low, high):
    if low < high:
        pi = partition(arr, low, high)
        quicksort_inplace(arr, low, pi - 1)
        quicksort_inplace(arr, pi + 1, high)

def partition(arr, low, high):
    pivot = arr[high]
    i = low - 1
    for j in range(low, high):
        if arr[j] < pivot:
            i += 1
            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
    arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1]
    return i + 1

# 测试
arr = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
print("原始数组:", arr)
quicksort_inplace(arr, 0, len(arr) - 1)
print("排序后的数组:", arr)
```

您可以选择任一版本的快速排序函数来使用。如果您需要进一步的帮助或有其他需求，请告诉我！