解析Project89:一个模块化、高性能的新一代AI Agent框架设计

Project89提出了一种全新的方式来设计Agent框架,这是一个针对游戏开发的高性能Agent框架,与当前使用的Agent框架相比更加模块化且性能更优。

本文将详细介绍Project89中的高性能Agent框架。

一、为什么要用ECS来设计Agent框架

ECS(Entity-Component-System)是一种在游戏开发和模拟系统中常用的架构模式。它将数据与逻辑彻底分离,以便在大规模可扩展场景下高效管理各种实体及其行为:

1. Entity(实体):仅是一个ID(数字或字符串),不包含任何数据或逻辑。可以根据需要,挂载不同的组件来赋予它各种属性或能力。

2. Component(组件):用来存储实体的具体数据或状态。

3. System（系统):负责执行与某些组件相关的逻辑。

以一个具体的Agent行动的例子来理解这套体系:在ArgOS中将每一个Agent看成一个Entity,它可以注册不同的组件,比如:

• Agent Component:主要存储类似Agent名称,模型名字等基础信息
• Perception Component:主要用来存储感知到的外界数据
• Memory Component:主要用来存储Agent Entity的Memory数据,类似做过的事情等
• Action Component:主要存储要执行的Action数据

System的工作流程:

1. 感知到自己面前有一个武器,调用Perception System的执行函数来更新这个Agent Entity的Perception Component里的数据

2. 然后触发Memory System,同时调用Perception Component和Memory Component,把感知到的数据通过Memory持久化到数据库

3. 接着Action System再调用Memory Component和Action Component,从记忆中获取周边环境的信息,然后最终执行相应的动作。

4. 得到一个每个Component数据都被更新的Updated Agent Entity

所以可以看到System主要负责定义要对哪些Component执行对应的处理逻辑。

在project89中,一个世界里充斥着各种类型的Agent,有些Agent除了基础能力还有做计划的能力。

二、ArgOS System架构

ArgOS中为了让Agent可以进行更加深度的思考执行更复杂的任务,设计了很多Component以及多个System。

ArgOS中将System分为"三种层次"(ConsciousnessLevel):

1. 有意识(CONSCIOUS)系统

   • 包含RoomSystem、PerceptionSystem、ExperienceSystem、ThinkingSystem、ActionSystem、CleanupSystem
   • 更新频率通常较高(如每10秒)
   • 更贴近"实时"或"显意识"层面的处理,如环境感知、实时思考、执行动作等

2. 潜意识(SUBCONSCIOUS)系统

   • GoalPlanningSystem、PlanningSystem
   • 更新频率相对较低(如每25秒)
   • 处理"思考"的逻辑,如周期性检查/生成目标和计划

3. 无意识(UNCONSCIOUS)系统

   • 目前暂时还没有启用
   • 更新频率更慢(如50秒以上)

ArgOS中各个system之间的关系极其复杂,主要包括:

1. PerceptionSystem:负责从外界或其他实体那里收集"刺激"(stimuli),并将其更新到代理(Agent)的Perception组件中。

2. ExperienceSystem:将PerceptionSystem收集到的Stimuli转换为更加抽象的"体验"(Experience)。

3. ThinkingSystem:智能体自身的"思考"系统。从Memory、Perception等组件里提取当前状态,通过generateThought(...)与LLM/规则逻辑生成"思考结果"(ThoughtResult)。

4. ActionSystem:若某个Agent的Action.pendingAction非空,则通过runtime.getActionManager().executeAction(...)来真正执行动作。

5. GoalPlanningSystem:周期性地评估Goal.current[eid]列表中目标的进度,或检查外部/自身记忆是否出现重大变化。

6. PlanningSystem:对"已有目标"(Goal.current[eid])生成或更新Plan(执行计划)。

7. RoomSystem:处理与房间(Room)相关的更新。

8. CleanupSystem:定期查找并移除标记了Cleanup组件的实体。

通过这些系统的衔接,AI Agent就实现了: 感知环境变化(Perception) → 记录或转化为内在经验(Experience) → 自我思考并决策(Thinking) → 付诸行动(Action) → 动态调整目标与计划(GoalPlanning + Planning) → 同步环境(Room) → 及时回收无用实体(Cleanup)

三、ArgOS整体架构解析

1. 核心架构分层

ArgOS的核心架构包括Entity、Component、System、Manager等层次。

2. 组件(Component)分类

在ECS中,每个实体(Entity)可拥有若干组件(Component)。根据在系统中的性质和生命周期,大致可以将组件分为以下几类:

1. 核心身份类(Identity-Level Components)
2. 行为与状态类(Behavior & State Components)
3. 感知与记忆类(Perception & Memory Components)
4. 环境与空间类
5. 外观与交互类
6. 辅助或运维类

3. System架构

上文已详细介绍。

4. Manager架构

除了Component和System之外,还需要资源管理者,比如如何访问数据库,当状态更新有冲突怎么处理等。主要包括:

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

这些Manager提供系统级功能,基本不主动"驱动"逻辑,而是被Systems或Runtime调用。

SimulationRuntime是所有Systems的"调度者",启动或停止不同层级的系统循环;也在构造阶段创建Managers并传给各System使用。

5. 如何与数据库进行交互

在ECS中,Systems是真正执行逻辑的地方,而数据库读写可以通过一个"持久化管理器(PersistenceManager / DatabaseManager)"或"状态管理器(StateManager)"来完成。大致流程如下:

1. 启动或加载时(Initial Load)
2. ECS运行时(Systems Update Loop)
3. 定期或事件驱动的持久化(Periodic or Event-Driven)
4. 退出或断点保存(Manual or Shutdown Save)

四、架构创新点

• 每个System都是独立运行的,不会与其他System之间有调用关系,通过ECS架构把整体结构成各个互不相关的System,每个System可以独立运行,不会与其他System有耦合关系。

• 可以通过在定义Entity时减少注册Component以及减少注册System,轻易实现Agent的不同能力。

• 开发过程中增加新功能不会对其他System有影响,可以很容易地添加新功能。

• ECS架构的性能比传统面向对象架构更强,更适合进行并发,在复杂的Defai场景下可能会有优势,特别是在Agent做量化交易的场景。

• 将System分成有意识、潜意识和无意识来区分不同类型的System应该在多久后执行一次,是极其高明的设计。

总的来说,这是一个极其模块化、性能优秀的框架,同时代码质量高并且包含了很好的设计文档。希望能有更多的游戏团队或Defai团队发现这个框架,为大家提供一种新的潜在的架构选择。