解析Project89:下一代高性能模块化AI Agent框架设计

Project89采用了一种全新方式来设计Agent框架,这是一个针对游戏开发的高性能Agent框架,与当前流行的Agent框架相比更加模块化且性能更佳。

本文将详细介绍Project89中的高性能Agent框架。

一、为何选择ECS架构设计Agent框架

从游戏领域应用来看,目前采用ECS架构的游戏包括:

• 区块链游戏:Mud、Dojo
• 传统游戏:守望先锋、星际公民等
• 主流游戏引擎如Unity也正在向ECS方向演进

ECS简介

ECS(Entity-Component-System)是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,不包含任何数据或逻辑。可根据需要挂载不同组件赋予属性或能力。

2. Component(组件):用于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Agent行动为例:在ArgOS中,每个Agent被视为一个Entity,可以注册不同组件,如:

• Agent Component:存储Agent名称、模型名称等基础信息
• Perception Component:存储感知到的外界数据
• Memory Component:存储Agent Entity的记忆数据
• Action Component:存储要执行的Action数据

System运行流程

实际的system执行流程并非传统的顺序调用,而是各System独立运行,按规定周期执行一次,如:

• Perception System每2秒执行一次,更新接收到的外界感知
• Memory System每1秒执行一次,从Perception Component提取数据加载到Memory Component
• Plan System每1000秒执行一次,制定合理计划并更新Plan Component
• Action System每2秒执行一次,根据外界信息及时做出反应

二、ArgOS System架构

ArgOS为实现Agent深度思考和复杂任务执行,设计了多种Component和System。

ArgOS将System分为三种意识层次:

1. 有意识(CONSCIOUS)系统

   • 包含RoomSystem、PerceptionSystem、ExperienceSystem、ThinkingSystem、ActionSystem、CleanupSystem
   • 更新频率较高(如每10秒)
   • 更贴近"实时"或"显意识"层面处理

2. 潜意识(SUBCONSCIOUS)系统

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

3. 无意识(UNCONSCIOUS)系统

   • 目前暂未启用
   • 更新频率更慢(如50秒以上)

ArgOS中各system关系复杂,主要包括:

1. PerceptionSystem:收集外界"刺激",更新到Agent的Perception组件。

2. ExperienceSystem:将收集的Stimuli转换为更抽象的"体验"。

3. ThinkingSystem:Agent自身的"思考"系统。

4. ActionSystem:执行Agent的动作。

5. GoalPlanningSystem:评估目标进度,检查重大变化。

6. PlanningSystem:对目标生成或更新执行计划。

7. RoomSystem:处理房间相关更新。

8. CleanupSystem:移除标记了Cleanup的实体。

三、ArgOS整体架构解析

1. 核心架构分层

ArgOS采用多层架构设计,包括系统层、管理层、组件层等。

2. 组件(Component)分类

ECS中的组件可分为以下几类:

1. 核心身份类:Agent、PlayerProfile等
2. 行为与状态类:Action、Goal、Plan等
3. 感知与记忆类:Perception、Memory等
4. 环境与空间类:Room、OccupiesRoom等
5. 外观与交互类:Appearance、UIState等
6. 辅助或运维类:Cleanup、DebugInfo等

3. System架构

上文已详细介绍。

4. Manager架构

除Component和System外,还需要资源管理者,如数据库访问、状态更新冲突处理等。

主要Manager包括:

• EventBus:事件发布与订阅
• RoomManager:管理房间、布局与占用者
• StateManager:负责ECS与数据库同步
• ActionManager:管理动作注册与执行
• PromptManager:提供LLM Prompt模板等

SimulationRuntime作为所有Systems的调度者,启动或停止不同层级的系统循环。

5. 与数据库交互

ECS通过PersistenceManager或StateManager与数据库交互:

1. 启动加载:从数据库加载核心持久化组件数据,创建对应实体并初始化组件字段。

2. ECS运行时:系统在每帧或回合内执行逻辑,必要时通过StateManager存储关键数据。

3. 定期或事件驱动持久化:在关键点或定时调用PersistenceManager进行落库。

4. 退出或断点保存:关闭时通过StateManager.saveAll()将未写入数据统一写入数据库。

四、架构创新点

ArgOS架构的主要亮点:

1. 每个System独立运行,无相互调用关系,实现功能解耦。

2. 灵活配置:通过注册不同Component和System即可轻松实现Agent不同能力。

3. 易于扩展:新功能可轻易加载,不影响其他System。

4. 高性能:ECS架构更适合并发,在复杂DeepAI场景下可能更有优势。

5. 系统分层:将System分为有意识、潜意识和无意识,模拟人类能力的创新设计。

总的来说,Project89提供了一个极其模块化、性能优秀的框架,有望为游戏团队和DeepAI团队提供新的架构选择。