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使用代理協議(MCP、A2A 和 NLWeb)

代理協議

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隨著 AI 代理的使用日增,確保標準化、安全性並支持開放式創新的協議需求也越來越大。在本課中,我們將介紹 3 個旨在滿足此需求的協議——模型上下文協議(MCP)、代理對代理(A2A)和自然語言網頁(NLWeb)。

介紹

本課將涵蓋:

• 如何透過 MCP 讓 AI 代理存取外部工具和數據以完成使用者任務。

• 如何使用 A2A 促進不同 AI 代理之間的通訊和協作。

• 如何利用 NLWeb 為任何網站提供自然語言介面,使 AI 代理能發現並互動網站內容。

學習目標

• 識別 MCP、A2A 和 NLWeb 在 AI 代理情境中的核心目的和優勢。

• 解釋 各協議如何促進大型語言模型、工具和其他代理之間的溝通與互動。

• 認識 每個協議在構建複雜代理系統中的不同角色。

模型上下文協議

模型上下文協議(MCP) 是一個開放標準,提供一種標準化方式讓應用程式為大型語言模型(LLM)提供上下文和工具。這使得 AI 代理能以一致方式連接至不同數據源和工具,成為「萬能轉接器」。

讓我們來看看 MCP 的組件、與直接使用 API 的優勢比較,及 AI 代理如何使用 MCP 伺服器的範例。

MCP 核心組件

MCP 採用 客戶端-伺服器架構,核心組件包括:

• 主機(Hosts) 是大型語言模型應用(例如像 VSCode 這樣的程式碼編輯器),它們啟動與 MCP 伺服器的連接。

• 客戶端(Clients) 是主機應用內維持與伺服器一對一連接的元件。

• 伺服器(Servers) 是公開特定功能的輕量級程式。

協議包含三個核心原語,為 MCP 伺服器的能力:

• 工具(Tools):這些是 AI 代理可呼叫以執行動作的離散操作或功能。例如,天氣服務可能公開「取得天氣」工具,電子商務伺服器可能公開「購買商品」工具。MCP 伺服器會在能力清單中廣告每個工具的名稱、描述及輸入/輸出結構。

• 資源(Resources):這些是 MCP 伺服器可提供的唯讀數據項目或文件,客戶端可按需取用。範例包括檔案內容、資料庫紀錄或日誌文件。資源可為文字(如程式碼或 JSON)或二進制(如圖片或 PDF)。

• 提示(Prompts):這些是預定義範本,提供建議提示,允許更複雜的工作流程。

MCP 優勢

MCP 為 AI 代理提供顯著優勢:

• 動態工具發現:代理可動態接收伺服器上的可用工具清單及其功能描述。與傳統 API 需靜態編碼整合且任何 API 變更都得修改程式碼不同,MCP 提供「一度整合」的方式,大幅提升適應性。

• 跨大語言模型互操作性:MCP 可跨不同 LLM 使用,提供彈性切換核心模型以評估更佳效能。

• 標準化安全性:MCP 包含標準認證方法,當新增 MCP 伺服器時提升擴展性,比管理不同傳統 API 的金鑰和認證方式更為簡單。

MCP 範例

MCP 頻道圖

想像使用者想透過 MCP 支援的 AI 助理預訂機票。

  1. 連接:AI 助理(MCP 客戶端)連接至航空公司提供的 MCP 伺服器。

  2. 工具發現:客戶端詢問航空公司 MCP 伺服器「你有哪些工具可用?」伺服器回應「搜尋航班」和「預訂航班」等工具。

  3. 工具調用:接著你對 AI 助理說:「請搜尋從波特蘭到火奴魯魯的航班。」AI 助理透過其 LLM 判斷需呼叫「搜尋航班」工具並將相關參數(出發地、目的地)傳給 MCP 伺服器。

  4. 執行及回應:MCP 伺服器作為包裝器,實際呼叫航空公司內部的預訂 API,接著取得航班資訊(如 JSON 資料)並返回給 AI 助理。

  5. 進一步互動:AI 助理呈現航班選項。你選擇航班後,助理可能呼叫同一 MCP 伺服器上的「預訂航班」工具,完成預訂。

代理對代理協議(A2A)

MCP 專注於連接 LLM 與工具,而 代理對代理(A2A)協議 更進一步,使不同 AI 代理間能通訊與合作。A2A 將不同組織、環境和技術堆疊的 AI 代理連接起來,共同完成共享任務。

我們將探討 A2A 的組件與優勢,以及它在旅行應用中的應用範例。

A2A 核心組件

A2A 專注於使代理間溝通,並合作完成使用者子任務。協議的每個組件皆有助於此:

代理卡(Agent Card)

類似 MCP 伺服器分享工具清單,代理卡包含:

代理執行器(Agent Executor)

代理執行器負責將使用者聊天上下文傳遞給遠端代理,遠端代理需要該上下文以理解需完成的任務。在 A2A 伺服器中,代理使用自身的大型語言模型(LLM)解析輸入請求並透過自身內部工具執行任務。

藝品(Artifact)

當遠端代理完成請求任務後,會創建一個藝品。藝品包含代理工作的結果、完成功能描述及通過協議傳送的文字上下文。發送藝品後,遠端代理連接被關閉,直到再次需要。

事件隊列(Event Queue)

此組件用於處理更新和傳遞訊息。在生產環境中的代理系統特別重要,用以防止代理間連接在任務完成前被關閉,尤其是當任務完成時間較長時。

A2A 優勢

• 增強協作:支持不同廠商和平台的代理互動、共享上下文和合作,使得原本分離的系統能無縫自動化。

• 模型選擇彈性:每個 A2A 代理可選擇使用的 LLM,方便根據代理優化或微調模型,不同於某些 MCP 場景只連接單一 LLM。

• 內建認證:認證直接整合於 A2A 協議中,提供代理互動的強健安全架構。

A2A 範例

A2A 頻道圖

讓我們以旅行預訂場景為例,但這次採用 A2A 協議。

  1. 使用者向多代理請求:使用者透過「旅行代理」A2A 客戶端/代理,說:「請幫我預訂下週前往火奴魯魯的全套行程,包括機票、飯店和租車」。

  2. 旅行代理協調:旅行代理收到複雜請求,使用其 LLM 推理出需與其他專業代理互動。

  3. 代理間通訊:旅行代理使用 A2A 協議連接下游代理,如由不同公司建立的「航空代理」、「飯店代理」和「租車代理」。

  4. 委派任務執行:旅行代理將具體任務(例如「尋找火奴魯魯航班」、「訂飯店」、「租車」)發送給這些專業代理。各代理使用自己的 LLM 並運用自身工具(可能也是 MCP 伺服器)完成各自部分。

  5. 整合回應:下游代理完成任務後,旅行代理匯總結果(航班細節、飯店確認、租車預訂),並以聊天式回應完整回覆使用者。

自然語言網頁(NLWeb)

網站長期以來一直是使用者訪問互聯網信息與數據的主要途徑。

讓我們來看看 NLWeb 的不同組件、優勢,以及透過旅行應用例子來理解 NLWeb 運作方式。

NLWeb 組件

NLWeb 範例

NLWeb 圖解

再次以旅行預訂網站為例,但這次由 NLWeb 提供動力。

  1. 資料攝取:旅行網站現有產品目錄(如航班列表、飯店描述、旅遊套裝行程)用 Schema.org 格式化或透過 RSS 載入。NLWeb 工具攝取這些結構化數據,創建嵌入並存儲於本地或遠端向量資料庫。

  2. 自然語言查詢(人類):使用者訪問網站,不瀏覽選單,而在聊天介面中輸入:「幫我找下週在火奴魯魯有泳池、適合家庭的飯店」。

  3. NLWeb 處理:NLWeb 應用接收查詢。它將查詢發送給 LLM 理解,並同時檢索向量資料庫中的相關飯店列表。

  4. 精確結果:LLM 協助解讀資料庫檢索結果,根據「適合家庭」、「泳池」、「火奴魯魯」條件找出最佳匹配,並格式化自然語言回應。關鍵是回應基於網站目錄的實際飯店,避免憑空捏造資訊。

  5. AI 代理互動:因為 NLWeb 同時作為 MCP 伺服器,外部 AI 旅行代理可連接該網站的 NLWeb 實例。AI 代理可使用 ask MCP 方法直接詢問網站:ask("酒店推薦的火奴魯魯區內有符合素食者的餐廳嗎?")。NLWeb 實例將處理該查詢,利用其餐廳資訊資料庫(如果有載入),並返回結構化 JSON 回應。

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資源

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下一課

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