역사적 배경

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에이전트가 수행하는 일의 단계에 따라

• 역할(Profile)
  • 역할을 부여받는 방법(Profile Generation)에 따라
    • 너는 프로그래머야, 너는 최고의 마케터야 할당(Handcrafting Method)
    • 역할을 생성하는 작업조차도 LLM을 통해(LLM-Generation Method)
    • 실제 사람의 페르소나 데이터를 입력(Dataset Alignment Method)
    • 이것들을 적절히 결합한 방법(Hybrid Method)
• 기억(Memory)
  • 기억을 구조화하는 방법
    • In-context-learning 과 같은 단기기억을 적극적으로 사용(Unified Memory). 장점은 쉽고 직관적이라는 것, 단점은 너무나 당연히 단기기억 한계(context-window)라는 제약이 있다는 것.
    • 단점이 너무 치명적이기 때문에 단기기억과 장기기억을 같이 사용(Hybrid Memory).
  • 장기기억이 저장되는 형식
    • 자연어(Natural Languages).
    • 벡터 등으로 압축된 형태(Embeddings). e.g. MemoryBank, ChatDev
    • 심지어는 프로그래밍 소스코드로 만들어 버리기도 함. e.g. Voyager
    • 이것들을 적절히 연결한 방법
      • 예를 들어 키-값 형태인데 키는 임베딩, 값은 자연어 e.g. GITM
  • 장기기억으로부터 값을 가져오는 논리
    • $s^{rec}(q, m)$: 최신 정보를 가져온다. e.g. LSH, ANNOY, HNSW, FAISS
    • $s^{rel}(q, m)$: 관련도 높은 정보를 가져온다.
    • $s^{imp}(m)$: 중요도 높은 정보를 가져온다. 아직 쿼리는 잘 반영하지 않는 편이다.
    • 이것들을 적절히 가중치로 더한 방법
      • $m^{∗} = {\argmin}_{m∈M} αs^{rec}(q, m) + βs^{rel}(q, m) + γs^{imp}(m)$
  • 장기기억에 값을 쓰는 방식
    • 주요 문제에 따라
      • 비슷한 정보를 어떻게 관리할래? (Memory Duplicated)
        • 일정 기준에 의해 괜찮은 기억으로 기존 기억을 지워버리고 덮어써버리는 방법
      • 얼마나 많은 정보를 관리할래? (Memory Overflow)
        • 사용자에게 책임 전가 e.g. ChatDB
        • 고정 크기 버퍼 두고 FIFO e.g. RET-LLM
      • 어떻게 더 추상적이고 고차원적인 기억을 만들래? (Memory Reflection)
        • 버퍼가 찰때마다 버퍼 속 내용을 취합해서 추상화된 형태로 정리 e.g. GITM
• 계획(Planning)
  • 피드백 유무에 따라

    • 피드백 없이 계획 세우기(Planning without Feedback)

      

      • 하나의 목표가 여러 개의 단계적 목표로 나누어지는 워터폴 방식(Cascading manner)의 계획 세우기(Single-path Reasoning): e.g. CoT(Chain of Thought) - 예시를 제공함, Zero Shot CoT - 예시를 제공하지 않고 ‘차례차례 생각해봐’ 정도만을 추가함, Re-Prompting - 요구조건과 안맞을 시 그냥 다시 실행
        • bb6__1. title: 자기발견(Self-Discover, Google) 논문의 제안은 나의 철학과 현실 사이의 간극을 메꿀 수 있는 프레임워크라는 의미를 가진다.
      • 여러 단계적 목표로 나누어질 수 있을 뿐 아니라 하나의 목표를 달성하기 위해 갈 수 있는 길이 다양하다고 바라봄(Multi-path Reasoning): e.g. CoT-SC(Self-consistent CoT) - 단계적 목표를 통해 목표로 가는 길에 대한 계획을 N가지 방식으로 한방에 세움. ToT(Tree of Thought) - 각 단계적 목표마다 여러번 LLM을 호출해서 트리처럼 만들고 각각의 계획을 평가해서 BFS.
      • 외부 플래너(External Planner): LLM+P - PDDL 사용, CO-LLM - LLM이 어려워하는 저수준 계획은 룰베이스 알고리즘이나 휴리스틱하게 해소.

    • 실제 세상은 그렇게 호락호락하지 않으므로 피드백과 함께 계획 수정하기(Planning with Feedback)

      • 가상 또는 상호작용하는 환경으로부터 받는 피드백(Environmental Feedback): e.g. ReAct - 검색엔진 검색같은 행동의 결과물로부터 받음, Voyager - 프로그램 실행 오류로부터 받음, Inner Monologue - 작업 성패 여부와 액션에 따라 변화한 환경에 대한 설명을 받음

        

        Inner Monologue: 마치 나의 내면에서 대화가 일어나는 듯하다.

      • 사람으로부터 받는 피드백(Human Feedback): e.g. Inner Monologue - 사람이 중간에 개입 가능

      • 다른 LLM 모델이나 파인튜닝된 LLM 모델로부터 받는 피드백(Model Feedback): e.g. SelfCheck, ChatCoT, InterAct - 다른 LLM들로부터 피드백, Reflexion - 자신이 행동했던 기록들까지 모아서 자기회고.

• 행동(Action)
  • 행동하기 전(before-action)
    • 행동을 통해 무엇을 하고자 하는가? (Action goal)
      • 작업 완수(Task Completion) e.g. 프로그래밍, 소프트웨어 개발
      • 소통(Communication) e.g. Inner Monologue - 토론, ChatDev - 협업
      • 탐사(Environment Exploration) e.g. Voyager - 소스코드 자체 강화
    • 어떻게 행동에 이르게 하는가? (Action production)
  • 행동하는 중(in-action)
    • 할 수 있는 행동은 무엇인가? (Action space)
      • 내부 지식 활용
      • 외부 도구 활용
        • 데이터베이스나 지식 창고(Knowledge Bases): ChatDB - SQL, OpenAGI - 도메인 특화 지식 창고 활용. 이때
        • API나 다른 모델의 출력: e.g. HuggingGPT - Huggingface 모델 API, TPTU - LaTex 컴파일러
  • 행동한 이후(after-action)
    • 행동으로 어떤 일이 일어나는가? (Action impact)
      • 환경을 바꾼다. e.g. GITM, Voyager
      • 에이전트 내부 상태를 바꾼다. e.g. SayCan - 환경을 이해하는 에이전트의 상태 갱신
      • 새로운 액션을 호출한다.

에이전트의 수에 따라

• 단일 에이전트(Single-Agent): e.g. ReAct, Reflexion
• 다중 에이전트(Multi-Agent): e.g. DyLAN, AgentVerse, MetaGPT
  • 수직형(Vertical): 하나의 리드 에이전트가 다른 에이전트를 관리
  • 수평형(Horizontal): 모든 에이전트가 동등한 지위를 가지고 그룹 토론을 수행

애플리케이션 도메인에 따라

• 범용작업: e.g. AutoGPT
• 심리학: e.g. TE
• 경제학, 사회과학: e.g. Horton, Social Simulacra, Generative Agents, AgentSims,
• 법학: e.g. ChatLaw
• 자연과학: e.g. ChemCrow
• 교육: e.g. CodeHelp, MathAgent
• 산업 자동화: e.g. GPT4IA, IELLM, TaskMatrix
• 소프트웨어 엔지니어링: e.g. ChatDev, MetaGPT
• 로보틱스: e.g. ProAgent, SayCan, SayPlan

에이전트에 있어 일반적으로 거론되는 문제점

• 엔지니어링으로 해결되고 있는 문제들
• 효율성: LLM을 N번 재호출하기 때문에 너무 느림.
• 신뢰성: LLM 에이전트의 신뢰성과 일관성 있는 성능이 부족.
• 과도한 반복 루프: 에이전트가 진전 없이 반복 작업을 하는 문제.

실제로 Agentic Workflow 를 만들면서 발생했던 문제점과 시행착오는 아래 엔트리에 정리한다.