什么是循环工程?

发布日期 2026年7月17日
森林中环形通道的照片
By Ivan Belcic and Cole Stryker

循环工程的定义

循环工程是一套设计智能体式工作流(或称循环)的实践,通过迭代方式引导 AI 智能体,以尽可能少的人工干预完成用户自定义目标。智能体循环无需每一步都依靠人类输入提示词,它让智能体可以自主完成行动、观测结果、做出决策并持续迭代,直至任务完成。

对开发者而言,循环工程重塑了其工作角色:不再是手动给 AI 智能体编写提示词,转而去设计能够完成提示、校验、引导智能体的自动化系统。在设计良好的循环中,智能体可以完成推理、执行动作、复盘自身行为结果,并据此调整后续行动。

循环工程是一项新兴的智能体工程实践,是众多 AI 代码智能体(例如 IBM Bob、Claude Code、OpenAI Codex)的底层支撑技术。循环工程对整套执行系统进行优化,让智能体能够在极少人工监管下处理复杂多步骤问题。

循环工程与提示工程

提示工程 是为 AI 模型创建最有效、最优化的指令的实践。循环工程所设计的自动化系统可实现自我提示,并对自身输出成果开展评估,直至达成设定目标。

提示工程模式下,由人工编写提示词、评估输出结果,并在每个阶段手动生成后续提示词。循环工程创建了高度自动化的系统,系统会不断改进自身的内部提示,以达到最佳结果。提示链遵循固定死板的流程结构,而执行循环具备动态、灵活的特性。

提示工程适用于一次性交互或单次模型调用。循环工程更适合长时间运行的智能体,用于处理自主代码生成、软件维护或多步骤任务执行这类工作流。

智能体循环阶段

智能体循环通常遵循以下标准模式:

  1. 目标

  2. 行动

  3. 观察

  4. 调整

1. 目标

递归目标会在智能体循环的每一轮迭代中进行校验,既保证智能体不偏离任务方向,同时避免无效迭代,控制词元开销。递归目标为 AI 智能体提供了明确的目标,包括明确且可验证的停止标准。这些任务应具体,范围适当,并尽可能分解为可测试的子任务。

“让我的网站加载更快”属于模糊描述;而“当代码通过全部单元测试且满足既定需求时停止迭代”,可为智能体提供可衡量的目标以及明确的终止条件。

2. 行动

智能体会结合自身目标与当前进度进行研判,再采取行动,进一步向目标推进。操作可能包括生成代码、运行单元测试或修复错误。

3. 观察

智能体系统评估行动的结果。通过自动化代码生成,智能体可能会运行持续集成 (CI) 测试,观察生成的代码是否通过或失败。

4. 调整

系统基于观测结果评估反馈信息,对执行策略做出必要调整,之后再重新启动智能体循环。

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智能体循环的组件

设计优良的循环可在极少人工监管下运行,同时保持高效、可靠与边界可控。这类流程运行高效,能够控制词元开销,在合适时机终止,并产出可靠结果。相比之下,设计不佳的循环效率低下,会因反复失败尝试、无效工作或是错误推理造成词元浪费。

开发人员在设计能够输出良好结果的循环时,通常会纳入以下要素:

  • 自动化或调度

  • 钩子

  • 上下文工程

  • 工具访问

  • 工作树

  • 技能

  • 子智能体

  • 核心主干

自动化或调度

重复是循环提示与一次性提示的区别。根据所使用代码助手的不同,循环可通过自动化机制或任务调度来实现。二者均可设定循环的执行节奏,定义循环需要执行的操作以及执行频次。例如,开发人员经常使用 GitHub Actions 来安排或触发智能体循环。

Linux、macOS 这类基于 Unix 的系统,通过名为 cron 作业的时间驱动调度程序实现任务自动化。

钩子

与定时自动化不同,钩子是由生成代码、编辑文件、调用工具或完成任务等事件触发的指令。钩子可以发生在关联事件之前或之后。

开发人员大多将钩子用于安全与质量管控,例如执行策略约束、校验输出结果以及自动触发工作流。例如,可使用提交前钩子,在代码变更提交至代码仓库之前,依据规范对代码进行检查。

钩子可让循环中的智能体移除治理和质量检查等任务,从而降低词元成本和算力使用量。

上下文工程

循环的每一轮都会生成被称作上下文数据,这些数据会输入到后续循环当中。现代 AI 智能体与大语言模型 (LLM) 具备很大的上下文窗口,意味着用户可以一次性输入海量数据。但提供过多上下文会降低内容相关性、推高成本,还会让模型更难识别最重要的信息。

上下文工程是指设计能够提供 AI 模型所需数据,同时最大限度减少冗余上下文的系统实践。应对策略包括:对历史循环迭代做摘要以实现上下文压缩,以及使用 Markdown 优化上下文结构化呈现。

工具访问

循环架构工程师通常会使用 MCP(模型上下文协议)服务器,并搭配其他 API 与集成组件,让智能体能够借助连接器与工具执行自主操作。如果没有工具访问能力,智能体仅能够描述自身打算执行的操作,而无法对外部系统执行实际动作。

代码智能体借助工具执行代码、访问文件系统、在终端或 Shell 中运行命令、查询数据库以及执行测试。智能体支撑框架工程是一项新兴实践:围绕智能体设计完整的执行环境,以此构建具备持久运行能力、可自我修正的系统。

工作树

工作树支持分支,以便多个智能体可以并行工作而不会相互影响。Git 工作树允许多个工作目录分享单一仓库,可并行操作多个分支,且不会重复存储仓库历史记录。智能体不会执行分支合并操作,必须等到代码完成测试、经过人工评审,或是满足用户设定的其他判定条件之后才会执行合并。

技能

技能包含针对单一重复工作流的具体项目知识。智能体在执行对应任务时会读取技能文件。部分代码助手将技能组织为文件夹形式,文件夹内包含 skill.md 文件,存放操作指令与元数据。与之相对,agents.md 这类项目级指令文件的作用范围覆盖整个代码仓库。

如果没有技能,用户就必须在每一次会话中附带项目上下文,或是交由智能体自行推断应当执行的任务,同时还要承担智能体推断出错的风险。技能可以作为插件在项目和代码仓库之间共享。

子智能体

主智能体可以将任务委派给称为子智能体的专用智能体,由子智能体承担特定角色,例如调研、探索分析、代码实现或结果验证。优秀的循环架构工程会采用生成‑校验架构:由一个智能体对另一个智能体产出的代码开展核查,以此提升代码质量

虽然子智能体会增加词元消耗,但配置具备独立指令的专用校验子智能体,相比让编码智能体自查自身产出代码,通常可以实现更高的质量保障。部分代码平台会使用独立子智能体,用于监控任务进度,并判断任务是否已满足终止条件。

核心主干

循环架构包含主干:即持久化状态或记忆体,用于跟踪项目进度,避免重复出现同类错误。每完成一轮循环,智能体会将执行结果写入持久化状态、记忆存储或项目跟踪载体,例如 Markdown 文件、Linear 看板。主干负责保存状态与上下文,为后续迭代执行提供依据。

为什么人在回路开发仍然重要

即便是最健壮、容错能力最强的循环架构,也依然需要人工参与。组织想要从 AI 中获取最大价值,应当利用 AI 加快软件交付,同时依靠人员把控质量、安全以及业务最终成果。

人在回路模式有助于规避自动代码生成中各类高风险隐患,例如未经验证的代码、理解负债、意图负债以及认知放弃。

未经验证的代码

校验子智能体本质上仍然只是智能体,所有交付上线的代码,最终责任由人类开发人员承担。有效的 AI 治理离不开人工监督:不仅要验证代码可正常运行,还必须确认代码不会泄露敏感数据、不违反各项适用法规。

理解负债

系统的代码总量,与人类对代码的理解程度之间存在差距,该差距即为理解负债。随着智能体生成的代码越来越多,而人工审查不断减少,理解负债便会持续累积。

传统技术负债源于人为刻意走捷径,而理解负债属于被动产生的负债。智能体代码生成速度很快,理解负债会随之快速累积;并且往往不易察觉,因为代码可以通过自动化测试。倘若不加以缓解,组织通常会在开发人员需要排查生产故障、实施重大变更或处理突发事件时,才发现已经形成严重的理解负债。

意图负债

意图负债指系统背后设计逻辑的具体说明出现缺失。开发人员的设计意图,若未在 agents.mdskill.md 这类文件中明确详尽记录,智能体很难可靠推断出真实意图。缺少这些信息,智能体可能会朝着错误的战略目标去优化行为;产出的代码修改虽然技术层面没有问题,却与项目目标背道而驰。

认知投降

随着人类对 AI 的依赖程度加深,更容易出现认知投降现象:即将批判性思考工作完全外包给 AI。认知减负是人类对 AI 生成结果开展核验与监督;而认知投降,则代表人类彻底丧失控制权。

当开发人员不加质疑地接受循环生成的输出结果时,理解负债会快速加剧。

作者

Ivan Belcic

Staff writer

Cole Stryker

Staff Editor, AI Models

IBM Think

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