智能体工作流基础认知

  • 传统 OA 工作流基于纯有限状态机(FSM),流程固定(如 “提交→审核→审批”),无动态决策能力;智能体工作流则是 “FSM + 图灵机” 的混合模型,支持流程动态调整(如 “插图质量不达标→重新生成”),具备自我修正能力。
    • 有限状态机(FSM):定义状态集合(如 “数据收集完成”“插图生成中”)和状态转移规则(如 “数据收集完成→开始构建知识库”),对应 “状态转移矩阵”。
    • 图灵机:通过 “读写头”(工具 / 模型调用)操作 “纸带”(数据 / 资源),实现任意复杂业务逻辑,对应 “通用计算能力”。

智能体工作流的 3 大核心特性

  • 特性 技术本质 类比 书籍解读场景体现
    认知能力 基于 LLM 的意图理解与决策 模型推理层(如分类模型的预测逻辑) 自动识别书籍类型(小说 / 科普),调整解读深度
    资源协同 多模态资源(文本 / 图像 / 音频)的动态调度 多模态模型融合(如 CLIP 的跨模态匹配) 思维导图(文本)与插图(图像)的内容对齐
    闭环迭代 基于反馈的流程优化 强化学习(Reward-based 优化) 根据用户评分自动调整视频节奏(如加快 / 减慢讲解速度)

智能体与工作流的关系

  • Coze 工作流支持通过可视化的方式,对插件、大语言模型、代码块等功能模块进行组合,从而实现复杂、稳定的业务流程编排。当目标任务场景包含较多的步骤,且对输出结果的准确性、格式有严格要求时,适合配置工作流来实现。

    • 工作流:是一个功能 “组件” 或 “工具链”。它是一系列预设步骤的自动化流程,专注于高效、稳定地完成一个特定任务。无论是生成报告还是处理图片,工作流都像一个高度专业化的流水线,输入明确指令,输出预期结果。它强大而精准,但本身不具备 “意图” 或 “目标”。
    • 智能体:是整个系统的 “大脑” 和 “中枢”。智能体是一个具备认知、决策和行动能力的 AI 实体。构建的智能体是一个完整的、可交互的 AI 应用。它拥有身份设定、知识库、长期记忆、对话能力,并能够自主判断何时以及如何调用各种工具(包括工作流)来达成用户的目标
  • Agent 框架(Agent = LLM + 规划 + 记忆 + 工具使用),我们可以更清晰地看到两者的位置:工作流主要实现了框架中的 “工具使用” 部分。它将多个工具(插件、大模型、代码等)通过逻辑编排串联起来,形成一个更强大的复合工具。智能体则涵盖了完整的 Agent 框架

    • LLM(大模型):作为智能体的核心 “大脑”,处理语言理解与生成。

    • 规划:智能体能够分解复杂任务(对应吴恩达提出的 Planning 模式)。

    • 记忆:智能体拥有短期对话记忆和长期知识存储与检索的能力。

    • 工具使用调用工作流,正是智能体实现工具使用的最高效方式之一。还能直接调用单一步骤的插件、API 等。

    • 特性 工作流 Coze 智能体
      核心定位 功能组件,自动化工具链 完整的 AI 应用中枢与大脑
      角色类比 专业部门 / 自动化生产线 CEO / 总指挥官
      核心能力 顺序执行、数据处理、任务自动化 意图理解、任务规划、记忆、工具调度、对话交互
      灵活性 线性、预设性强 非线性、动态、适应性强
      关系 是智能体可以调用的强大工具集 是工作流的调度者和组织者

工作流核心构成

  • 开始节点:节点名称(双击可以重命名);节点介绍(双击可以编辑);分割符;输入栏。输入栏中我们可以看到有变量名、变量类型、是否必填、展开、选择删除,变量名可以自定义,但是有一定的要求:“只能包含字母、数字或下划线,并且以字母或下划线开头”。变量类型,如果上传文件选择 Fille,上传文本使用其他变量类型。

  • 常见插件节点:比如点击“xlsx文件读取”节点,节点名称(双击可以重命名)。节点介绍(双击可以编辑);分割符;输入栏;输出栏;异常处理。输入栏中我们可以看到有变量名、变量值

    • 在插件、部分官方节点中,变量名是固定值
    • 点击变量值的叉,可以选择使用固定值
    • 点击变量值的叉,可以选择引用前面节点变量,或者全局中的用户、应用、系统变量。在插件节点中输出的变量名和变量类型都是固定,这里我们可以看到,变量名是“message”,变量类型是 string
  • 常见代码节点:节点名称(双击可以重命名);节点介绍(双击可以编辑);分割符;输入栏;分割符;输出栏;分割符;异常处理。输入栏中我们可以看到有变量名、变量值;在输入的右边有一个加号可以批量添加多个变量;在代码看到变量名是可以编辑的;变量值的引用和输入与前面节点一致。输出栏中看到和开始节点一样的内容,具体大家参考开始节点。

  • 大模型节点:节点名称(双击可以重命名);节点介绍(双击可以编辑);分割符;模型;分割符;技能;分割符;输入栏;分割符;视觉理解输入;分割符;系统提示词;分割符;用户提示词;分割符;输出栏;分割符;异常处理。

  • 节点类型 核心构成 关键特性
    开始节点 节点名称、介绍、输入栏(变量名、类型、必填项) 变量名规则:仅含字母、数字、下划线,且以字母 / 下划线开头;支持文件(File 类型)和文本输入
    插件节点 名称、介绍、输入栏(固定变量名)、输出栏(固定变量名 + 类型)、异常处理 变量值可设为固定值,或引用前置节点 / 全局变量(用户、应用、系统变量)
    代码节点 名称、介绍、输入栏(可自定义变量名)、输出栏、异常处理、代码编辑区 支持批量添加输入变量,变量引用逻辑与插件节点一致
    大模型节点 名称、介绍、模型选择、技能配置、输入栏、视觉理解输入、提示词(系统 + 用户)、输出栏、异常处理 需配置系统提示词(定义模型行为)和用户提示词(任务指令)
  • 工作流只要运行成功,一定是从开始节点流向结束节点,从左边流向右边,左边的节点引用不到右边的节点的值,而右边节点可以引用左边节点的值。

工作流分类和节点类型

  • 链式工作流:线性任务的效率引擎

    • 基于输入中的选题背景和功能,描述行业趋势、智能体的作用、价值和业务场景。重点突出智能体如何解决现有问题,并替代初级角色。语言应连贯、有洞察力,涵盖背景、挑战和智能体定位。首先概述典型的开发流程(例如:知识收集→知识库构建→工作流设计→集成测试→优化维护),然后基于输入中的困难,分析两个主要痛点。每个痛点需详细描述:

      • 痛点一:[描述第一个痛点,包括原因、影响和现实挑战,结合输入中的困难举例说明。]
      • 痛点二:[描述第二个痛点,同样包括原因、影响和现实挑战,与输入对应。]
    • 模型能力:[指定所需模型能力,如自然语言处理、多语言支持、多模态处理等,基于输入功能推断。]

    • 知识要求:[描述知识库内容、更新机制和验证需求,确保专业性和准确性。]

    • 插件能力:[列出可能需要的插件,如翻译工具、文档处理插件等,基于功能推断。]

    • 工作流设计:[描述工作流模块设计,如知识库导入、问答处理等,确保可扩展性。]

    • 用户行为:[描述用户交互方式,如输入处理、响应机制和优化建议。]

  • 路由式工作流:智能分流的多面手,基于条件判断将任务路由到不同处理分支,多场景、需分类处理、有明确判断逻辑的场景

  • 评估优化式工作流:持续进化的智能体,通过生成-评估-优化的循环机制提升输出质量,创意生成、质量要求高、需要迭代优化的场景。需要注意质量评估标准、优化触发条件、循环退出机制

  • 并行式工作流:效率倍增的加速器。同时执行多个独立或相关任务,最后聚合结果,任务可拆分、无强依赖、追求效率的场景。数据分片并行、任务类型并行、资源优化并行

  • AI智能体是集推理(Reasoning)、工具(Tools)和记忆(Memory)于一体的系统。它利用LLM的动态决策能力,在有限人类干预下完成任务。以下是三大组件的详细说明:

    • 推理(Reasoning):AI智能体通过LLM执行规划(Planning)和反思(Reflecting)。规划涉及任务分解(Task Decomposition),即将复杂问题拆解为可执行的子任务,以提高准确性和减少幻觉。反思则允许智能体评估行动结果,并迭代调整策略。
    • 工具(Tools):LLM的静态知识局限通过外部工具扩展。工具使智能体能访问实时数据(如网络搜索、API或向量数据库),并执行函数调用(Function Calling)。工具选择可由用户预设或智能体动态决定,适用于不同复杂度场景。
    • 记忆(Memory):智能体通过记忆从经验中学习,区分于纯LLM工作流。短期记忆存储对话历史,指导即时行动;长期记忆积累跨会话知识,实现个性化和性能提升。
  • 工作流是连接 “资源” 与 “业务” 的核心枢纽 —— 它本质是 “将业务目标拆解为可自动化执行的步骤序列,通过组件协同实现端到端闭环”。工作流是按预设逻辑编排 “数据处理、工具调用、模型推理、资源交互” 的步骤链,本质是 “状态驱动的自动化执行引擎”。解决算法工程师的 “落地痛点”—— 将分散的模型能力、API 工具、知识库整合为 “可复用、可调试、可扩展” 的业务系统。传统算法流程是 “输入→模型→输出” 的线性管道,智能体工作流是 “感知(资源交互)→决策(条件判断)→执行(工具 / 模型)→反馈(迭代优化)” 的闭环系统。智能体工作流的核心组件

    • 组件 算法视角的理解 类比算法模块 核心作用
      触发节点 工作流的 “入口函数” 数据输入层 接收初始指令(如 “生成《三体》讲解视频”)
      执行节点 原子化的 “功能函数” 算法核心模块(如分类、生成) 调用工具 / 模型 / 知识库(如调用图书 API、生成思维导图)
      条件分支节点 带 “if-else” 的 “逻辑判断模块” 模型推理后的决策层 根据中间结果动态调整流程(如 “书籍厚度> 300 页则分节讲解”)
      并行节点 多线程 / 多进程 “并行计算” 分布式训练框架 同时执行多个独立步骤(如 “同步生成插图 + 解读文本”)
      循环节点 带 “while” 的 “迭代优化模块” 模型微调 / 迭代推理 重复执行步骤直到满足条件(如 “插图生成不满意则重新调用工具”)
      状态存储节点 数据缓存 / 中间结果存储 特征存储 / 模型 checkpoint 记录流程状态(如 “已完成章节拆分、待生成音频”)
  • 工作流的核心类型(按业务复杂度选型)

    • 类型 适用场景 技术实现难度 适配点
      线性工作流 简单业务(单步骤序列) 类似传统算法管道,直接按顺序串联步骤
      分支工作流 条件依赖业务(动态选路) 用 “规则引擎 / LLM 决策” 替代硬编码判断
      循环 + 并行工作流 复杂业务(多组件协同) 结合多线程、状态管理实现并行 + 迭代

工作流开发原则与技术选型

  • 工作流开发的核心原则

    • 模块化拆分:每个节点只做一件事(如 “仅负责书籍数据收集”“仅负责思维导图生成”),类似算法模块的 “高内聚低耦合”。
    • 状态可追溯:每个步骤的输入 / 输出、执行状态都需记录,便于调试(类似算法的 “日志打印”)。
    • 容错性设计:为关键节点添加 “重试机制 + 降级方案”(如 “API 调用失败则切换备用接口”),避免流程中断。
    • 参数化配置:将可变参数(如 API 密钥、生成阈值)抽离为配置文件,类似算法的 “超参数配置”。
  • 工作流引擎的技术选型框架

    • 引擎类型 核心技术 优势 劣势 项目适配度
      代码型(LangChain Workflow) Python 代码直接定义节点与连接 灵活度高,支持复杂逻辑 可视化弱,非技术人员难维护 ★★★★★(算法工程师主导开发)
      低代码型(Dify Workflow) 可视化拖拽 + 代码插件 平衡灵活度与易用性 复杂循环逻辑实现受限 ★★★★☆(需团队协作时)
      无代码型(Coze 流程) 全可视化配置,模板化节点 开发速度快,门槛低 自定义能力弱 ★★★☆☆(快速验证原型)

视频生成工作流

  • 以《三体》解读视频生成为例,拆解 10 个核心节点的技术细节、输入输出、错误处理和优化技巧:

    • 节点 1:输入解析与标准化(工作流的 “数据预处理层”),将用户输入的模糊书籍名(如 “刘慈欣的三体第一部”)转化为唯一标识(如 ISBN),避免歧义。实体识别可替换为开源模型(如 spaCy + 自定义 NER),降低 API 成本,置信度计算可引入编辑距离(如用户输入与搜索结果的字符串相似度)。

      • def parse_book_input(raw_input):
            """
            输入解析流程:
            1. 实体识别:提取书籍名、作者、版本等关键信息
            2. 歧义消除:通过搜索引擎验证最可能的书籍
            3. 标准化输出:返回ISBN、书名、作者的结构化数据
            """
            # 1. 实体识别(用LLM提取关键信息)
            llm = ChatOpenAI(model="gpt-3.5-turbo")
            entity_prompt = f"""
            从用户输入中提取书籍关键信息:{raw_input}
            输出JSON:{{"book_name": "书名", "author": "作者", "version": "版本(可选)"}}
            """
            entities = json.loads(llm.predict(entity_prompt))
            
            # 2. 歧义消除(调用Google Books API验证)
            import requests
            search_url = f"https://www.googleapis.com/books/v1/volumes?q=intitle:{entities['book_name']}+inauthor:{entities['author']}"
            response = requests.get(search_url)
            if not response.json().get("items"):
                raise ValueError(f"未找到书籍:{entities['book_name']}")
            
            # 3. 标准化输出(提取ISBN和详细信息)
            book_info = response.json()["items"][0]["volumeInfo"]
            isbn = next((i["identifier"] for i in book_info.get("industryIdentifiers", []) if i["type"] == "ISBN_13"), None)
            return {
                "isbn": isbn,
                "title": book_info["title"],
                "author": book_info["authors"][0],
                "raw_input": raw_input,
                "confidence": 0.95  # 置信度,用于下游节点判断是否需要人工干预
            }
        
        # 错误处理:低置信度时触发人工审核
        def handle_input_ambiguity(standardized_input):
            if standardized_input["confidence"] < 0.7:
                # 发送审核请求(可集成企业IM工具)
                send_approval_request(f"请确认书籍:{standardized_input['title']}(ISBN:{standardized_input['isbn']})")
                # 暂停工作流,等待人工确认
                return "pause"
            return "proceed"
        
      • 标准化任务结构体(JSON),实体识别(LLM/GPT-3.5-turbo + spaCy 自定义 NER,提取书名、作者、版本);歧义消除(调用 Google Books / 豆瓣 API 交叉验证,确保书籍唯一);任务标准化(基于书籍类型 / 页数自动匹配解读需求)。

      • {
          "task_id": "wf-20240520-001",
          "book_info": {
            "isbn": "9787536692930",
            "title": "三体Ⅰ:地球往事",
            "author": "刘慈欣",
            "version": "第一版",
            "pages": 302,
            "book_type": "科幻小说"
          },
          "task_requirement": {
            "video_type": "单章节解读",  // 分节/单节
            "depth": "深度解读",  // 浅层/深度/学术级
            "output_format": "MP4",
            "resolution": "1080P"
          },
          "confidence": 0.96  // 输入解析置信度
        }
        
    • 节点 2:多源数据融合(构建 “书籍全息数据库”),整合图书 API、网络爬虫、专业数据库的多源数据,为后续解读提供丰富素材。数据来源与处理逻辑:

      • 数据类型 来源 处理方法 存储格式
        基础元数据 豆瓣 / Google Books API 字段对齐(统一 “出版时间” 格式为 YYYY-MM-DD) JSON
        全文片段 鸠摩搜书 / Z-Library OCR 识别 PDF→文本清洗→章节拆分 分块文本 + 元数据(页码 / 章节)
        作者访谈 知乎 / 公众号爬虫 去广告→实体链接(关联到书籍内容) 文本 + 来源 URL
        时代背景 维基百科 / 学术论文 时间线提取→事件关联(如 “2008 年科幻文学趋势”) 时间线 JSON + 关联文本
      • 多线程并行爬取,爬虫代理池:使用动态 IP 代理(如阿布云)避免被反爬,数据校验:用 SHA256 哈希检测重复内容,避免存储冗余,增量更新:记录已爬取 URL,仅获取新内容。

      • import concurrent.futures
        def fetch_book_data(standardized_input):
            """多线程并行爬取多源数据,提升效率"""
            isbn = standardized_input["isbn"]
            title = standardized_input["title"]
            # 定义爬取函数(每个来源一个函数)
            def fetch_douban():
                # 豆瓣API调用逻辑(省略)
                return {"source": "douban", "data": douban_data}
            
            def fetch_zhihu_interviews():
                # 知乎作者访谈爬取逻辑(省略)
                return {"source": "zhihu", "data": zhihu_data}
            
            def fetch_wikipedia_context():
                # 维基百科时代背景爬取逻辑(省略)
                return {"source": "wikipedia", "data": wiki_data}
            
            # 多线程并行执行
            with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=3) as executor:
                futures = [
                    executor.submit(fetch_douban),
                    executor.submit(fetch_zhihu_interviews),
                    executor.submit(fetch_wikipedia_context)
                ]
                results = [f.result() for f in futures]
            
            # 数据融合(去重+结构化)
            merged_data = {
                "metadata": next(r["data"] for r in results if r["source"] == "douban")["metadata"],
                "chapters": [],  # 后续章节拆分后填充
                "interviews": [r["data"] for r in results if r["source"] == "zhihu"],
                "background": next(r["data"] for r in results if r["source"] == "wikipedia")
            }
            return merged_data
        
      • 结构化书籍全息数据(JSON),多线程并行采集(ThreadPoolExecutor,同时调用 多 类数据源);

      • {
          "metadata": {  // 基础元数据(API获取)
            "publisher": "重庆出版社",
            "pubdate": "2008-01",
            "summary": "文化大革命如火如荼进行的同时,军方探寻外星文明的绝秘计划“红岸工程”取得了突破性进展...",
            "tags": ["科幻", "宇宙社会学", "末日"]
          },
          "chapters": [  // 章节级文本(爬虫+OCR)
            {
              "chapter_id": "c01",
              "title": "红岸基地",
              "text": "1967年,中国,大兴安岭...",
              "page_range": "1-25"
            },
            // ... 其他章节
          ],
          "depth_materials": {  // 深度素材(多源融合)
            "author_interview": "刘慈欣在2010年访谈中提到:《三体》的核心是探讨人性与文明的冲突...",
            "background": "2008年科幻文学背景:中国科幻处于崛起期,受“硬科幻”潮流影响...",
            "academic_analysis": "《三体》中的“黑暗森林法则”本质是对宇宙资源稀缺性的假设..."
          }
        }
        
    • 节点 3:书籍类型判定与分节策略(条件分支触发),根据书籍类型(小说 / 科普 / 非虚构)和页数,动态决定 “是否分节” 及 “分节规则”,避免统一流程导致的体验不佳(如厚书单视频过长)。输入节点 2 输出的全息数据(metadata+chapters 字段),输出:分节策略结构体(JSON)

      • {
          "book_type": "科幻小说",
          "split_needed": true,  // 是否分节(页数>300触发)
          "split_rule": "按情节模块分节",  // 小说:情节模块;科普:知识点
          "sections": [
            {
              "section_id": "s01",
              "title": "红岸工程与三体文明接触",
              "chapter_ids": ["c01", "c02", "c03"],  // 关联章节
              "core_event": "叶文洁触发信号,三体文明收到消息"
            },
            // ... 其他分节
          ],
          "video_total": 3  // 总视频数
        }
        
      • 书籍类型判定(LLM + 关键词匹配:科幻→小说,“公理”“实验”→科普);分节规则引擎(小说:情节转折检测;科普:知识点边界识别);分节合理性校验(LLM 评估分节是否符合逻辑,避免拆分碎片化)。

    • 节点 4:知识库构建与检索优化(RAG 系统的 “算法级” 调优),构建高质量向量知识库,确保后续 LLM 生成内容的准确性和深度。文本分块策略(区别于通用方法的书籍专属优化):

      • 书籍类型 分块粒度 拆分依据 示例(《三体》)
        小说 500-800 字 / 块 情节转折(如章节内场景切换) “叶文洁按下发射按钮→三体文明收到信号” 作为一个块
        科普 / 非虚构 300-500 字 / 块 知识点边界(如 “黑暗森林法则” 的完整解释) 单独拆分 “宇宙社会学公理” 相关段落
      • def book_chunking(text, book_type="novel"):
            """基于书籍类型的智能分块"""
            if book_type == "novel":
                # 小说按场景拆分(基于段落+对话标记)
                separators = ["。\"", "!\"", "\n\n", "\n", "。", "!"]  # 优先按对话结束拆分
            else:
                # 非虚构按知识点拆分(基于标题层级)
                separators = ["###", "##", "#", "\n\n", "\n"]
            
            text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(
                chunk_size=500 if book_type == "novel" else 300,
                chunk_overlap=50,
                separators=separators
            )
            chunks = text_splitter.split_text(text)
            
            # 为每个块添加"情节标签"(小说)或"知识点标签"(非虚构)
            for i, chunk in enumerate(chunks):
                if book_type == "novel":
                    # 用LLM生成情节标签(如"叶文洁与三体文明首次接触")
                    chunks[i] = {"text": chunk, "label": generate_plot_label(chunk)}
                else:
                    chunks[i] = {"text": chunk, "label": generate_knowledge_label(chunk)}
            return chunks
        
      • 检索策略(混合检索 + 重排序):

      • def advanced_rag_retrieval(query, kb_collection, book_type):
            """
            混合检索流程:
            1. 语义检索:获取与query语义相似的块
            2. 关键词检索:获取包含核心实体的块
            3. 重排序:用Cross-Encoder模型优化结果顺序
            """
            # 1. 语义检索(向量相似性)
            embedder = SentenceTransformer("all-MiniLM-L6-v2")
            query_emb = embedder.encode([query])
            semantic_results = kb_collection.query(query_embeddings=query_emb, n_results=10)
            
            # 2. 关键词检索(提取实体后精确匹配)
            entities = extract_entities(query)  # 提取"三体文明""黑暗森林"等实体
            keyword_results = kb_collection.query(
                query_texts=[f"实体:{e}" for e in entities],  # 按实体标签检索
                n_results=5
            )
            
            # 3. 去重合并
            all_results = list({r["id"]: r for r in semantic_results + keyword_results}.values())
            
            # 4. 重排序(用Cross-Encoder优化相关性)
            from sentence_transformers.cross_encoder import CrossEncoder
            cross_encoder = CrossEncoder("cross-encoder/ms-marco-MiniLM-L-6-v2")
            pairs = [[query, r["text"]] for r in all_results]
            scores = cross_encoder.predict(pairs)
            
            # 按分数排序并返回Top5
            sorted_results = [r for _, r in sorted(zip(scores, all_results), key=lambda x: x[0], reverse=True)]
            return sorted_results[:5]
        
    • 节点 5:思维导图生成(结构化知识的 “算法表达”),将书籍核心内容转化为层次清晰、逻辑严谨的可视化结构,需解决 “层级划分”" 关系建模 " 两个关键问题。输入:节点 3 的分节策略 + 节点 4 的知识库。层级划分算法(基于 TextRank 的章节权重计算):

      • def generate_mindmap_hierarchy(book_data, kb_collection):
            """
            1. 提取章节主题(用TextRank计算关键句)
            2. 构建层级关系(父主题→子主题)
            3. 计算节点权重(重要性评分)
            """
            # 1. 提取章节主题
            chapters = book_data["chapters"]
            chapter_themes = []
            for chapter in chapters:
                # 用TextRank提取章节关键句作为主题
                from summa import keywords
                theme = keywords.keywords(chapter["text"], words=5).replace("\n", ",")
                chapter_themes.append({
                    "chapter_id": chapter["id"],
                    "theme": theme,
                    "text": chapter["text"]
                })
            
            # 2. 构建层级关系(用LLM判断父子关系)
            llm = ChatOpenAI(model="gpt-4o")
            hierarchy_prompt = f"""
            以下是《{book_data['metadata']['title']}》的章节主题列表:
            {[t['theme'] for t in chapter_themes]}
            请将它们组织为3级层级结构(核心主题→二级主题→章节主题),
            输出JSON:{{"root": [{{"title": "核心主题1", "children": [{{"title": "二级主题1", "children": ["章节主题1", ...]}}]}}]}}
            """
            hierarchy = json.loads(llm.predict(hierarchy_prompt))
            
            # 3. 计算节点权重(基于在知识库中的检索频率)
            for root in hierarchy["root"]:
                for child in root["children"]:
                    # 用主题词检索知识库,频率越高权重越大
                    query = child["title"]
                    results = advanced_rag_retrieval(query, kb_collection, book_type="novel")
                    child["weight"] = len(results)  # 权重=检索到的相关块数量
            return hierarchy
        
      • 可视化实现(生成可交互 SVG):

      • def mindmap_to_svg(hierarchy):
            """将层级结构转换为SVG格式的可交互思维导图"""
            import svgwrite
            dwg = svgwrite.Drawing('mindmap.svg', profile='full', size=('800px', '600px'))
            
            # 递归绘制节点(核心算法:计算节点坐标)
            def draw_node(node, x, y, level=0):
                # 绘制节点圆形和文本
                dwg.add(dwg.circle(center=(x, y), r=20, fill="#4CAF50"))
                dwg.add(dwg.text(node["title"], insert=(x-30, y+5), font_size=12, fill="white"))
                
                # 绘制子节点(水平分布)
                if "children" in node:
                    child_count = len(node["children"])
                    spacing = 150  # 子节点间距
                    start_x = x + 100  # 子节点起始X坐标
                    start_y = y - (child_count-1)*spacing//2  # 子节点起始Y坐标
                    for i, child in enumerate(node["children"]):
                        child_x = start_x
                        child_y = start_y + i*spacing
                        # 绘制连接线
                        dwg.add(dwg.line(start=(x+20, y), end=(child_x-20, child_y), stroke="black"))
                        # 递归绘制子节点
                        draw_node(child, child_x, child_y, level+1)
            
            # 绘制根节点
            for root in hierarchy["root"]:
                draw_node(root, x=100, y=300)  # 根节点固定在左侧中间
            
            dwg.save()
            return "mindmap.svg"
        
      • 思维导图生成(TextRank 提取关键主题→LLM 构建 3 级层级→SVG 可视化);解读文本生成(RAG 检索 + 提示词工程,确保内容准确 + 深度,包含时代背景 / 作者思想);内容对齐校验(LLM 对比思维导图与文本,确保核心点一致)。输出:结构化内容包(思维导图 SVG + 解读文本 JSON)

      • {
          "mindmap": "./output/mindmap_s01.svg",  // 分节思维导图
          "interpretation_text": [
            {
              "paragraph_id": "p01",
              "content": "红岸基地是《三体》的起点,叶文洁的偶然操作,开启了人类文明与三体文明的百年博弈...",
              "related_event": "红岸工程信号发射",
              "duration": 15  // 预估朗读时长(秒),用于音画同步
            },
            // ... 其他段落
          ],
          "depth_analysis": "结合2008年科幻文学背景,红岸基地的设定暗合了当时人们对“外星文明探索”的好奇..."
        }
        
    • 节点 6:关键事件插图生成(提示词工程 + 风格控制),基于结构化内容,生成符合书籍风格、贴合关键事件的 AI 插图,避免通用图片导致的违和感。输入:节点 5 的结构化内容包(interpretation_text+mindmap);输出:风格统一的插图集合(JSON)

      • {
          "style": "科幻电影级画质,黑暗色调,星空背景,细节丰富",
          "images": [
            {
              "image_id": "img01",
              "related_paragraph_id": "p01",  // 关联文本段落(音画同步用)
              "event": "叶文洁在红岸基地按下发射按钮",
              "prompt": "科幻风格,红岸基地控制室,女性科学家按下红色按钮,窗外是大兴安岭夜色,8k分辨率",
              "url": "./output/img01.png",
              "relevance_score": 0.85  // 匹配度评分
            },
            // ... 其他插图
          ]
        }
        
      • 风格提示词工程(根据书籍类型生成专属风格描述,如科幻→“电影级、黑暗色调”);插图质量评估(CLIP 模型计算 “插图 - 事件描述” 匹配度,阈值≥0.7);循环优化(匹配度 < 0.7 时,自动调整提示词重新生成,最多 3 次)。

      • def generate_illustrations(mindmap, book_data):
            """
            1. 提取3-5个关键事件(基于思维导图权重)
            2. 生成风格化提示词(匹配书籍类型:科幻/历史/文学)
            3. 调用Stable Diffusion API生成插图
            4. 质量评估与重生成
            """
            # 1. 提取高权重事件
            high_weight_events = []
            for root in mindmap["root"]:
                for child in root["children"]:
                    if child["weight"] > 3:  # 权重阈值
                        high_weight_events.append(child["title"])
            
            # 2. 生成风格化提示词(以科幻小说为例)
            style_prompt = "科幻风格,电影级画质,黑暗色调,星空背景,细节丰富,8k分辨率"
            event_prompts = []
            for event in high_weight_events[:5]:  # 取前5个
                prompt = f"场景:{event},出自小说《{book_data['metadata']['title']}》,{style_prompt}"
                event_prompts.append(prompt)
            
            # 3. 调用API生成并评估
            illustrations = []
            for prompt in event_prompts:
                # 调用Stable Diffusion API
                image_url = stable_diffusion_api_call(prompt)
                # 质量评估(用CLIP判断与事件的匹配度)
                if evaluate_image_relevance(image_url, prompt) > 0.7:  # 匹配度阈值
                    illustrations.append({"url": image_url, "event": event, "prompt": prompt})
                else:
                    # 重试一次
                    illustrations.append({"url": stable_diffusion_api_call(prompt), "event": event, "prompt": prompt})
            return illustrations
        
    • 节点 7:文本转语音(TTS)与音频分段(音画同步准备),将解读文本转化为 “风格贴合、语速适中” 的音频,并按文本段落拆分,确保后续与画面精准同步。输入:节点 5 的解读文本(含 duration 字段),输出:分段音频文件 + 音频配置(JSON)

      • {
          "voice_type": "沉稳男声",  // 小说→沉稳/激昂;科普→清晰平和
          "audio_files": [
            {
              "audio_id": "a01",
              "paragraph_id": "p01",  // 关联文本段落
              "file_path": "./output/a01.wav",
              "actual_duration": 14.8  // 实际朗读时长(秒)
            },
            // ... 其他分段音频
          ],
          "total_audio_path": "./output/total_audio.wav"  // 完整音频(备用)
        }	
        
      • 语音风格匹配(LLM 根据书籍类型 / 内容情绪推荐语音类型);语速优化(按文本复杂度调整语速:复杂句→慢,简单句→正常);音频分段(根据文本段落的实际朗读时长拆分,避免时长偏差)。

  • 节点 8:视频合成(音画同步核心),将思维导图、插图、分段音频按 “文本段落 - 音频 - 插图” 的对应关系合成视频,确保节奏流畅、内容对齐。输入:节点 5 的思维导图 + 节点 6 的插图集合 + 节点 7 的分段音频,输出:单节完整视频文件(MP4)。画面资源调度(按文本段落匹配插图 / 思维导图,优先展示插图,无插图时用思维导图);音画同步算法(根据分段音频的实际时长,调整画面停留时间,偏差≤0.5 秒);视频美化(添加字幕、转场动画、背景音乐,控制整体音量平衡)。

  • 节点 9:多节视频合并(分节场景专属),若触发分节策略(节点 3 的 split_needed=true),将各节视频按顺序合并为系列视频,并生成目录索引,方便用户观看。输入:节点 8 的所有单节视频 + 节点 3 的分节策略,输出:系列视频集合 + 目录索引(JSON)

    • {
        "series_title": "《三体Ⅰ》深度解读系列",
        "total_episodes": 3,
        "episodes": [
          {
            "episode": 1,
            "title": "红岸工程与三体文明接触",
            "video_path": "./output/three_body_s01.mp4",
            "duration": "15:30"
          },
          // ... 其他集数
        ],
        "index_file": "./output/series_index.md"  // 目录索引(含每集核心看点)
      }
      
    • 视频合并(FFmpeg 批量合并,保持分辨率 / 帧率一致);目录索引生成(LLM 提取每集核心看点,生成 Markdown 格式目录);系列风格统一(确保每集的字幕样式、转场动画、背景音乐一致)。

  • 节点 10:输出与反馈收集(工作流闭环),输出最终视频及配套资源,同时收集用户反馈,为后续工作流优化提供数据支撑(形成迭代闭环)。输入:节点 8 的单节视频 / 节点 9 的系列视频 + 目录索引,输出:最终交付包 + 反馈收集链接。交付包打包(自动压缩视频及配套文件,支持批量下载);反馈收集设计(问卷包含 “视频质量”“内容深度”“音画同步” 等维度评分);流程日志记录(记录每个节点的输入输出、执行时间、状态,便于问题追溯)。

  • 实现可观测的状态存储,记录每个节点的输入、输出、执行时间和状态码:

    • class WorkflowStateManager:
          def __init__(self, workflow_id):
              self.workflow_id = workflow_id
              self.db = sqlite3.connect("workflow_states.db")
              self._create_table()
          
          def _create_table(self):
              self.db.execute("""
              CREATE TABLE IF NOT EXISTS states (
                  id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                  workflow_id TEXT,
                  node_name TEXT,
                  input TEXT,
                  output TEXT,
                  status TEXT,  # success/failed/running
                  timestamp DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
              )
              """)
          def save_state(self, node_name, input_data, output_data, status):
              """保存节点状态,支持JSON序列化复杂数据"""
              self.db.execute("""
              INSERT INTO states (workflow_id, node_name, input, output, status)
              VALUES (?, ?, ?, ?, ?)
              """, (self.workflow_id, node_name, json.dumps(input_data), json.dumps(output_data), status))
              self.db.commit()
          
          def get_state(self, node_name):
              """查询节点状态,用于调试和断点续跑"""
              cursor = self.db.execute("""
              SELECT input, output, status FROM states
              WHERE workflow_id = ? AND node_name = ?
              ORDER BY timestamp DESC LIMIT 1
              """, (self.workflow_id, node_name))
              result = cursor.fetchone()
              if result:
                  return {
                      "input": json.loads(result[0]),
                      "output": json.loads(result[1]),
                      "status": result[2]
                  }
              return None
      
  • 工作流设计模式(可复用的 “算法框架”)

    • 模式 核心逻辑 其他应用场景 与书籍项目的映射
      提取 - 转换 - 加载(ETL) 数据收集→处理→存储 科研文献分析、电商评论挖掘 书籍数据爬取→清洗→知识库存储
      生成 - 评估 - 优化(GEO) 内容生成→质量评估→迭代优化 营销文案生成、代码自动修复 插图生成→CLIP 评估→重新生成
      分治 - 合并(Divide-Conquer) 复杂任务拆分→子任务处理→结果合并 长文档摘要、多语言翻译 书籍分章节→子视频生成→系列视频合并
  • 核心工具 API 清单

    • 功能类型 推荐工具 / API 技术要点(算法工程师关注)
      图书数据收集 豆瓣图书 API、Google Books API 接口限流处理、数据格式标准化、异常捕获
      AI 绘画 Stable Diffusion API、DALL·E 3 提示词工程(结合书籍情节生成精准描述)、图片格式转换
      文本转语音 Azure TTS、ElevenLabs 语音风格匹配(如讲解类用沉稳音色)、语速调整
      视频合成 FFmpeg、MoviePy 音视频同步、画面切换逻辑、格式压缩
      知识库 Chroma、FAISS 向量嵌入模型选型、检索参数优化(top_k、相似度阈值)
      工作流引擎 LangChain Workflow、Prefect 节点可视化调试、状态监控、日志记录
  • 提示词工程:让 LLM 成为 “工作流的决策大脑”,提示词设计需体现 “结构化、参数化” 思维,避免模糊表述:

    • 思维导图生成提示词(结构化示例):

    • prompt_template = """
      角色:你是专业的书籍解读师,擅长结构化梳理书籍核心内容。
      任务:基于以下信息生成《{book_title}》的思维导图(Markdown格式)。
      输入信息:
      1. 书籍摘要:{book_summary}
      2. 知识库补充:{kb_results}
      输出要求:
      - 一级标题:核心主题(1-2个)
      - 二级标题:章节脉络(按书籍结构拆分)
      - 三级标题:关键事件、核心人物、思想内涵
      - 禁止冗余,每个节点不超过15字
      """
      
    • 工具调用提示词(参数化示例):

    • tool_prompt_template = """
      角色:你是工具调用决策师,根据用户需求选择合适的工具。
      可用工具:{tool_descriptions}
      当前需求:{user_query}
      当前上下文:{workflow_state}(已完成节点:{completed_nodes})
      输出要求:返回JSON格式{{"tool_name": "工具名", "params": {{参数键值对}}}},无需其他内容。
      """
      
  • 随着 LLM 多模态能力增强,“文本生成→插图生成→视频脚本” 可能合并为单一节点,动态流程 :LLM 可直接生成工作流定义(如用自然语言描述 “生成《三体》视频”,LLM 自动输出节点连接关系);**自优化工作流 **:结合强化学习,工作流可根据历史执行数据自动调整节点参数(如动态修改分块大小)

    • 工作流=数据预处理(输入解析)+特征工程(知识库构建)+模型推理(LLM决策)+后处理(视频合成)+迭代优化(反馈闭环) 工作流 = 数据预处理(输入解析) + 特征工程(知识库构建) + \\ 模型推理(LLM决策) + 后处理(视频合成) + \\ 迭代优化(反馈闭环) 工作流=数据预处理(输入解析)+特征工程(知识库构建)+模型推理(LLM决策)+后处理(视频合成)+迭代优化(反馈闭环)
  • 智能体工作流是 “状态驱动的自动化执行引擎”,通过 “FSM + 图灵机” 模型实现动态决策与复杂业务闭环。其核心价值在于将分散的模型能力、工具、知识库整合为可复用的业务系统,解决传统线性流程的灵活性不足问题。

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