ReAct是让大语言模型交替进行推理和行动的架构模式，通过"思考→行动→观察"循环结合外部工具解决复杂问题。它解决了纯CoT无法处理实时信息、外部计算和数据查询的局限，在信息检索任务上可提升20-40%性能。ReAct核心包括交替循环、工具增强、闭环反馈和动态规划四大支柱，通过工具调用获取实时信息并形成闭环反馈系统，同时支持并行调用、分层处理等高级模式，有效提升大模型解决实际问题的能力。

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什么是 ReAct

ReAct = Reasoning（推理）+ Acting（行动）

这是一种让大语言模型能够交替进行推理和行动的架构模式，通过与外部工具交互来解决复杂问题。

人类类比

想象你在做饭：

这就是 ReAct 的本质：思考 → 行动 → 观察 → 再思考 → 再行动…

定义

ReAct 是一种认知架构模式，特点是：

• • ✅ 交替进行内部推理和外部行动
• • ✅ 通过工具调用获取实时信息
• • ✅ 根据观察结果动态调整策略
• • ✅ 形成闭环反馈系统

核心三要素

为什么需要 ReAct

问题背景

纯 CoT（链式思考）的局限性：

CoT 无法解决的问题：

• • ❌ 需要实时信息（天气、股票、新闻）
• • ❌ 需要外部计算（复杂数学、代码执行）
• • ❌ 需要数据查询（数据库、搜索引擎）
• • ❌ 需要工具辅助（文件操作、API调用）

ReAct 的解决方案

核心价值

实验证据

来自原始论文（Yao et al., 2022）：

关键发现：

• • 🔥 在需要信息检索的任务上，ReAct 提升 20-40%
• • 🔥 推理步骤更透明，可追溯性更强
• • 🔥 容错能力更好（可以重试工具调用）

ReAct 的核心原理

四大支柱

1. 交替循环（Interleaving）

原理：人类解决问题不是一次性规划好所有步骤，而是"走一步看一步"。

2. 工具增强（Tool Augmentation）

原理：模型本身是"大脑"，工具是"手脚"和"感官"。

3. 闭环反馈（Closed-loop Feedback）

原理：每次行动的结果都会影响下一步思考。

4. 动态规划（Dynamic Planning）

原理：不预先制定完整计划，而是根据实际情况动态调整。

ReAct 的工作机制

完整架构

详细流程

ReAct 循环详解

基本循环模式

循环示例

假设问题：“2024年诺贝尔物理学奖得主是谁，他们的主要贡献是什么？”

循环终止条件

工具系统设计

工具的定义

一个标准的 ReAct 工具包含三个部分：

工具定义示例

常见工具类型

工具选择策略

模型如何决定使用哪个工具？

提示词工程

标准 ReAct 提示模板

提示词优化技巧

技巧 1: 明确思考指引

技巧 2: 工具使用约束

技巧 3: 终止条件明确

高级模式与优化

模式 1: 并行工具调用

问题：多个独立的工具调用能否并行执行？

解决方案：批量调用（Batch Actions）

模式 2: 分层 ReAct

适用场景：超复杂任务需要分层处理

模式 3: 自我验证

在每次行动后加入验证步骤：

模式 4: 工具链（Tool Chaining）

一个工具的输出作为下一个工具的输入：

示例：

错误处理与重试

常见错误类型

错误处理策略

策略 1: 工具调用失败

策略 2: 推理陷入循环

检测循环：

示例：

策略 3: 格式错误自动修正

常见格式错误修正：

总结

核心要点

关键记忆点

1. 1. ReAct 本质：Thought（思考）→ Action（行动）→ Observation（观察）循环
2. 2. 核心优势：通过工具获取实时、准确的外部信息
3. 3. vs CoT：CoT是纯推理，ReAct是推理+行动
4. 4. 工具设计：名称+描述+参数，描述要清晰准确
5. 5. 提示格式：严格遵循 Thought/Action/Observation 结构
6. 6. 错误处理：智能重试、循环检测、优雅降级
7. 7. 性能优化：减少调用、并行执行、缓存复用
8. 8. 最大迭代：通常设置 10-20 次，防止无限循环

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