解析Project89:一個模塊化、高性能的新一代AI Agent框架設計

Project89提出了一種全新的方式來設計Agent框架,這是一個針對遊戲開發的高性能Agent框架,與當前使用的Agent框架相比更加模塊化且性能更優。

本文將詳細介紹Project89中的高性能Agent框架。

一、爲什麼要用ECS來設計Agent框架

ECS(Entity-Component-System)是一種在遊戲開發和模擬系統中常用的架構模式。它將數據與邏輯徹底分離,以便在大規模可擴展場景下高效管理各種實體及其行爲:

1. Entity(實體):僅是一個ID(數字或字符串),不包含任何數據或邏輯。可以根據需要,掛載不同的組件來賦予它各種屬性或能力。

2. Component(組件):用來存儲實體的具體數據或狀態。

3. System（系統):負責執行與某些組件相關的邏輯。

以一個具體的Agent行動的例子來理解這套體系:在ArgOS中將每一個Agent看成一個Entity,它可以註冊不同的組件,比如:

• Agent Component:主要存儲類似Agent名稱,模型名字等基礎信息
• Perception Component:主要用來存儲感知到的外界數據
• Memory Component:主要用來存儲Agent Entity的Memory數據,類似做過的事情等
• Action Component:主要存儲要執行的Action數據

System的工作流程:

1. 感知到自己面前有一個武器,調用Perception System的執行函數來更新這個Agent Entity的Perception Component裏的數據

2. 然後觸發Memory System,同時調用Perception Component和Memory Component,把感知到的數據通過Memory持久化到數據庫

3. 接着Action System再調用Memory Component和Action Component,從記憶中獲取週邊環境的信息,然後最終執行相應的動作。

4. 得到一個每個Component數據都被更新的Updated Agent Entity

所以可以看到System主要負責定義要對哪些Component執行對應的處理邏輯。

在project89中,一個世界裏充斥着各種類型的Agent,有些Agent除了基礎能力還有做計劃的能力。

二、ArgOS System架構

ArgOS中爲了讓Agent可以進行更加深度的思考執行更復雜的任務,設計了很多Component以及多個System。

ArgOS中將System分爲"三種層次"(ConsciousnessLevel):

1. 有意識(CONSCIOUS)系統

   • 包含RoomSystem、PerceptionSystem、ExperienceSystem、ThinkingSystem、ActionSystem、CleanupSystem
   • 更新頻率通常較高(如每10秒)
   • 更貼近"實時"或"顯意識"層面的處理,如環境感知、實時思考、執行動作等

2. 潛意識(SUBCONSCIOUS)系統

   • GoalPlanningSystem、PlanningSystem
   • 更新頻率相對較低(如每25秒)
   • 處理"思考"的邏輯,如週期性檢查/生成目標和計劃

3. 無意識(UNCONSCIOUS)系統

   • 目前暫時還沒有啓用
   • 更新頻率更慢(如50秒以上)

ArgOS中各個system之間的關係極其復雜,主要包括:

1. PerceptionSystem:負責從外界或其他實體那裏收集"刺激"(stimuli),並將其更新到代理(Agent)的Perception組件中。

2. ExperienceSystem:將PerceptionSystem收集到的Stimuli轉換爲更加抽象的"體驗"(Experience)。

3. ThinkingSystem:智能體自身的"思考"系統。從Memory、Perception等組件裏提取當前狀態,通過generateThought(...)與LLM/規則邏輯生成"思考結果"(ThoughtResult)。

4. ActionSystem:若某個Agent的Action.pendingAction非空,則通過runtime.getActionManager().executeAction(...)來真正執行動作。

5. GoalPlanningSystem:週期性地評估Goal.current[eid]列表中目標的進度,或檢查外部/自身記憶是否出現重大變化。

6. PlanningSystem:對"已有目標"(Goal.current[eid])生成或更新Plan(執行計劃)。

7. RoomSystem:處理與房間(Room)相關的更新。

8. CleanupSystem:定期查找並移除標記了Cleanup組件的實體。

通過這些系統的銜接,AI Agent就實現了: 感知環境變化(Perception) → 記錄或轉化爲內在經驗(Experience) → 自我思考並決策(Thinking) → 付諸行動(Action) → 動態調整目標與計劃(GoalPlanning + Planning) → 同步環境(Room) → 及時回收無用實體(Cleanup)

三、ArgOS整體架構解析

1. 核心架構分層

ArgOS的核心架構包括Entity、Component、System、Manager等層次。

2. 組件(Component)分類

在ECS中,每個實體(Entity)可擁有若幹組件(Component)。根據在系統中的性質和生命週期,大致可以將組件分爲以下幾類:

1. 核心身分類(Identity-Level Components)
2. 行爲與狀態類(Behavior & State Components)
3. 感知與記憶類(Perception & Memory Components)
4. 環境與空間類
5. 外觀與交互類
6. 輔助或運維類

3. System架構

上文已詳細介紹。

4. Manager架構

除了Component和System之外,還需要資源管理者,比如如何訪問數據庫,當狀態更新有衝突怎麼處理等。主要包括:

• EventBus
• RoomManager
• StateManager
• EventManager
• ActionManager
• PromptManager等

這些Manager提供系統級功能,基本不主動"驅動"邏輯,而是被Systems或Runtime調用。

SimulationRuntime是所有Systems的"調度者",啓動或停止不同層級的系統循環;也在構造階段創建Managers並傳給各System使用。

5. 如何與數據庫進行交互

在ECS中,Systems是真正執行邏輯的地方,而數據庫讀寫可以通過一個"持久化管理器(PersistenceManager / DatabaseManager)"或"狀態管理器(StateManager)"來完成。大致流程如下:

1. 啓動或加載時(Initial Load)
2. ECS運行時(Systems Update Loop)
3. 定期或事件驅動的持久化(Periodic or Event-Driven)
4. 退出或斷點保存(Manual or Shutdown Save)

四、架構創新點

• 每個System都是獨立運行的,不會與其他System之間有調用關係,通過ECS架構把整體結構成各個互不相關的System,每個System可以獨立運行,不會與其他System有耦合關係。

• 可以通過在定義Entity時減少註冊Component以及減少註冊System,輕易實現Agent的不同能力。

• 開發過程中增加新功能不會對其他System有影響,可以很容易地添加新功能。

• ECS架構的性能比傳統面向對象架構更強,更適合進行並發,在復雜的Defai場景下可能會有優勢,特別是在Agent做量化交易的場景。

• 將System分成有意識、潛意識和無意識來區分不同類型的System應該在多久後執行一次,是極其高明的設計。

總的來說,這是一個極其模塊化、性能優秀的框架,同時代碼質量高並且包含了很好的設計文檔。希望能有更多的遊戲團隊或Defai團隊發現這個框架,爲大家提供一種新的潛在的架構選擇。