Phân tích Project89: Thiết kế khung AI Agent mô-đun hiệu suất cao thế hệ tiếp theo

Project89 đã áp dụng một cách mới để thiết kế khung Agent, đây là một khung Agent hiệu suất cao dành cho phát triển trò chơi, so với các khung Agent phổ biến hiện tại, nó có tính mô-đun cao hơn và hiệu suất tốt hơn.

Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về khung Agent hiệu suất cao trong Project89.

Một, Tại sao chọn kiến trúc ECS để thiết kế khung Agent

Từ góc độ ứng dụng trong lĩnh vực trò chơi, hiện nay các trò chơi áp dụng kiến trúc ECS bao gồm:

• Trò chơi blockchain: Mud, Dojo
• Trò chơi truyền thống: Overwatch, Star Citizen, v.v.
• Các công cụ phát triển game chính như Unity cũng đang tiến tới hướng ECS.

Giới thiệu về ECS

ECS(Entity-Component-System) là một mẫu kiến trúc thường được sử dụng trong phát triển game và hệ thống mô phỏng. Nó tách biệt hoàn toàn dữ liệu với logic, nhằm quản lý hiệu quả các thực thể và hành vi của chúng trong các kịch bản có khả năng mở rộng lớn.

1. Entity(实体): chỉ là một ID, không chứa bất kỳ dữ liệu hoặc logic nào. Có thể gắn các thành phần khác nhau để cung cấp thuộc tính hoặc khả năng theo nhu cầu.

2. Component( thành phần): dùng để lưu trữ dữ liệu cụ thể hoặc trạng thái của thực thể.

3. Hệ thống（系统): Chịu trách nhiệm thực hiện các logic liên quan đến một số thành phần.

Ví dụ về hành động của Agent: Trong ArgOS, mỗi Agent được coi là một Entity, có thể đăng ký các thành phần khác nhau, chẳng hạn như:

• Thành phần Agent: lưu trữ tên Agent, tên mô hình và các thông tin cơ bản khác
• Thành phần nhận thức: Lưu trữ dữ liệu bên ngoài được cảm nhận
• Thành phần bộ nhớ: Dữ liệu trí nhớ của thực thể Agent lưu trữ
• Action Component: Lưu trữ dữ liệu Action cần thực hiện

Quy trình hoạt động của Hệ thống

Quá trình thực thi của hệ thống thực tế không phải là gọi theo thứ tự truyền thống, mà là các hệ thống hoạt động độc lập, thực hiện một lần theo chu kỳ quy định, ví dụ:

• Hệ thống nhận thức thực hiện mỗi 2 giây, cập nhật cảm nhận từ bên ngoài đã nhận được.
• Hệ thống Bộ nhớ thực hiện mỗi 1 giây, trích xuất dữ liệu từ Thành phần Nhận thức tải vào Thành phần Bộ nhớ
• Hệ thống Kế hoạch thực hiện mỗi 1000 giây một lần, xây dựng kế hoạch hợp lý và cập nhật Thành phần Kế hoạch
• Hệ thống Hành động thực hiện mỗi 2 giây, kịp thời phản ứng dựa trên thông tin bên ngoài.

Hai, Kiến trúc hệ thống ArgOS

ArgOS thiết kế nhiều Component và System để thực hiện tư duy sâu sắc của Agent và thực hiện các nhiệm vụ phức tạp.

ArgOS chia hệ thống thành ba cấp độ nhận thức:

1. Có ý thức(CONSCIOUS)hệ thống

   • Bao gồm RoomSystem, PerceptionSystem, ExperienceSystem, ThinkingSystem, ActionSystem, CleanupSystem
   • Tần suất cập nhật cao ( như mỗi 10 giây )
   • Gần gũi hơn với mức độ "thực tế" hoặc "ý thức rõ ràng"

2. Tiềm thức(HỆ THỐNG TIỀM THỨC)

   • HệThốngLậpKếHoạch, HệThốngKếHoạch
   • Tần suất cập nhật thấp ( như mỗi 25 giây )
   • Xử lý logic "suy nghĩ", như kiểm tra/ tạo mục tiêu và kế hoạch định kỳ

3. Vô thức(UNCONSCIOUS)hệ thống

   • Hiện tại chưa được kích hoạt
   • Tần suất cập nhật chậm hơn ( như trên 50 giây )

Trong ArgOS, mối quan hệ giữa các hệ thống rất phức tạp, chủ yếu bao gồm:

1. PerceptionSystem: Thu thập "kích thích" từ bên ngoài, cập nhật vào thành phần Perception của Agent.

2. ExperienceSystem: Chuyển đổi Stimuli đã thu thập thành "trải nghiệm" trừu tượng hơn.

3. ThinkingSystem: Hệ thống "suy nghĩ" của chính Agent.

4. ActionSystem: Thực hiện hành động của Agent.

5. GoalPlanningSystem: Đánh giá tiến độ mục tiêu, kiểm tra sự thay đổi lớn.

6. PlanningSystem: Thực hiện kế hoạch tạo ra hoặc cập nhật mục tiêu.

7. RoomSystem: Xử lý các cập nhật liên quan đến phòng.

8. CleanupSystem: Loại bỏ các thực thể đã được đánh dấu là Cleanup.

Ba, Phân tích kiến trúc tổng thể của ArgOS

1. Kiến trúc lõi phân tầng

ArgOS áp dụng thiết kế kiến trúc đa lớp, bao gồm lớp hệ thống, lớp quản lý, lớp thành phần, v.v.

2. Thành phần (Component) phân loại

Các thành phần trong ECS có thể được phân thành các loại sau:

1. Danh tính cốt lõi: Agent, PlayerProfile, v.v.
2. Hành vi và trạng thái: Hành động, Mục tiêu, Kế hoạch, v.v.
3. Cảm nhận và trí nhớ: Perception, Memory, v.v.
4. Lĩnh vực môi trường và không gian: Room, OccupiesRoom, v.v.
5. Ngoại hình và tương tác: Appearance, UIState, v.v.
6. Hỗ trợ hoặc vận hành: Cleanup, DebugInfo, v.v.

3. Kiến trúc hệ thống

Trên đây đã được giới thiệu chi tiết.

4. Kiến trúc Quản lý

Ngoài Component và System, còn cần có người quản lý tài nguyên, chẳng hạn như truy cập cơ sở dữ liệu, xử lý xung đột cập nhật trạng thái, v.v.

Các Manager chính bao gồm:

• EventBus: Phát hành và đăng ký sự kiện
• RoomManager: Quản lý phòng, bố trí và người sử dụng
• StateManager: Chịu trách nhiệm đồng bộ ECS với cơ sở dữ liệu
• ActionManager: Quản lý đăng ký và thực hiện hành động
• PromptManager: cung cấp mẫu Prompt LLM và các thứ khác

SimulationRuntime là người lập lịch cho tất cả các hệ thống, khởi động hoặc dừng vòng lặp hệ thống ở các cấp độ khác nhau.

5. Tương tác với cơ sở dữ liệu

ECS tương tác với cơ sở dữ liệu thông qua PersistenceManager hoặc StateManager:

1. Khởi động tải: Tải dữ liệu thành phần lưu trữ cốt lõi từ cơ sở dữ liệu, tạo thực thể tương ứng và khởi tạo các trường thành phần.

2. Thời gian chạy ECS: Hệ thống thực hiện logic trong mỗi khung hình hoặc vòng lượt, lưu trữ dữ liệu quan trọng thông qua StateManager khi cần thiết.

3. Lưu trữ theo định kỳ hoặc theo sự kiện: Gọi PersistenceManager để lưu dữ liệu tại các điểm quan trọng hoặc theo thời gian đã định.

4. Thoát hoặc lưu điểm dừng: Khi đóng, sử dụng StateManager.saveAll() để ghi dữ liệu chưa được ghi vào cơ sở dữ liệu.

Bốn, điểm đổi mới kiến trúc

Các điểm nổi bật chính của kiến trúc ArgOS:

1. Mỗi hệ thống hoạt động độc lập, không có mối quan hệ gọi lẫn nhau, thực hiện tách rời chức năng.

2. Cấu hình linh hoạt: Bằng cách đăng ký các Component và System khác nhau, có thể dễ dàng thực hiện các khả năng khác nhau của Agent.

3. Dễ dàng mở rộng: Các tính năng mới có thể dễ dàng tải vào, không ảnh hưởng đến các Hệ thống khác.

4. Hiệu suất cao: Kiến trúc ECS phù hợp hơn cho sự đồng thời, có thể có lợi thế hơn trong các tình huống DeepAI phức tạp.

5. Phân tầng hệ thống: Chia Hệ thống thành có ý thức, tiềm thức và vô thức, thiết kế đổi mới mô phỏng khả năng của con người.

Tổng thể, Project89 cung cấp một khung cực kỳ mô-đun và hiệu suất xuất sắc, hứa hẹn sẽ cung cấp cho các đội ngũ game và đội ngũ DeepAI những lựa chọn kiến trúc mới.