第23章 · AI Agent 与工具使用 · 总览¶

章节定位: LLM 从"对话"到"行动"的范式跃迁 — Agent + 工具 + 协议 + 记忆 + 自进化 章节字数: ~10 节正文 / ~16 万字 配套教辅: 本总览 + 10 节精讲 + P14/P16 实战专题版本: v1.0 (2026-07-31)

一 · 一句话总览¶

AI Agent = LLM + 工具 + 规划 + 记忆 + 反思。2024 是 MCP 协议年, 2025 是 Operator / Multi-Agent / 记忆系统年, 2026 进入"工业化部署"。

二 · 章节地图¶

Ch23 AI Agent 与工具使用
├── §01 什么是 AI Agent · 从 LLM 到 Agent 的跃迁
├── §02 Prompt-based 推理与规划
│    - CoT / ReAct / ToT / Reflexion / LATS
├── §03 工具使用与函数调用
│    - OpenAI Function Calling
│    - Tool Use / JSON Mode
│    - Toolformer / Gorilla
├── §04 模型上下文协议 MCP
│    - Anthropic MCP 规范
│    - MCP Server / Client
│    - MCP 工具生态 (1000+)
├── §05 Multi-Agent 编排系统
│    - AutoGen / CrewAI / LangGraph
│    - 多角色协作
├── §06 Agent 生产落地
│    - 评估 / 监控 / 调试
│    - thread_id 恢复
├── §07 前沿方向 · 从虚拟世界到真实电脑
├── §08 A2A + ANP 协议
├── §09 Agent 记忆与自进化专题 (P14)
└── §10 Computer Use / Operator 实战专题 (P16)

三 · 关键概念 80+¶

3.1 Agent 基础¶

Agent / Multi-Agent
Perception-Action Loop
ReAct / Reflexion
Plan-and-Execute
Tree of Thoughts (ToT)
LATS (Language Agent Tree Search)
Voyager (Minecraft Agent)

3.2 工具与协议¶

Function Calling
JSON Mode / Structured Output
Tool Use
Toolformer
Gorilla (Tool LLM)
MCP (Model Context Protocol)
MCP Server / Client
MCP Resources / Tools / Prompts
A2A (Agent-to-Agent)
ANP (Agent Network Protocol)
ACP (Agent Communication Protocol)

3.3 规划与推理¶

CoT (Chain of Thought)
Self-Consistency
Least-to-Most Prompting
ReAct (Reason + Act)
ToT (Tree of Thoughts)
Plan-and-Execute
Task Decomposition
Subgoal Decomposition

3.4 记忆与上下文¶

Short-term Memory (Stack / Redis)
Long-term Memory (Vector DB)
Episodic Memory
Semantic Memory
Procedural Memory
Mem0 / Letta / MemGPT
LangMem / Cognee
HippoRAG
Context Window 管理
Sliding Window / Summarization

3.5 自进化¶

Self-RAG / Corrective RAG
Reflexion (NeurIPS 2023)
Voyager (NeurIPS 2023)
Constitutional AI
Self-Improvement
AlphaEvolve (DeepMind 2025)
Darwin Godel Machine
AI Scientist (Sakana AI 2024)
Loop Engineering

3.6 Computer Use / Operator¶

Anthropic Computer Use (2024-10)
OpenAI Operator v1 / v2
OSWorld / WebArena
Browser-Use / Skyvern
Project Mariner (Google)
Screen Reader Agent

3.7 评估与监控¶

AgentBench
SWE-Bench
WebArena
OSWorld
Agent-as-a-Judge
Trajectory Evaluation

3.8 框架¶

LangChain / LangGraph
AutoGen (Microsoft)
CrewAI
Smolagents (HuggingFace)
OpenAI Agents SDK
LlamaIndex Agents
Pydantic AI

四 · 学习路径¶

入门 (Week 1-2):
  §01-§02 什么是 Agent + Prompt 规划

核心 (Week 3-4):
  §03-§04 工具使用 + MCP 协议

进阶 (Week 5-6):
  §05-§06 Multi-Agent + 生产落地

前沿 (Week 7-8):
  §07-§10 A2A + 记忆 + 自进化 + Computer Use

五 · 5 大协议栈¶

协议	年份	出品	用途
MCP	2024	Anthropic	LLM ↔ Tool
A2A	2025	Google	Agent ↔ Agent
ANP	2025	开源	Agent 网络
ACP	2025	IBM	Agent 通信
OpenAI Agents SDK	2025	OpenAI	Agent 框架

六 · 推荐阅读¶

Anthropic, "MCP Specification", 2024
Shinn et al., "Reflexion", NeurIPS 2023
Wang et al., "Voyager", NeurIPS 2023
Yao et al., "ReAct", ICLR 2023
Sakana AI, "AI Scientist", 2024