من الخدمات المصغرة إلى وكلاء الذكاء الاصطناعي: تطور بنية التطبيق

لقد وصلت بنية التطبيقات إلى نقطة تحول مرة أخرى. بدأ وكلاء الذكاء الاصطناعي بالظهور كعناصر فعالة للأنظمة الحديثة، حيث بإمكانهم تعزيز الخدمات المصغرة التقليدية أو توسيعها أو حتى استبدالها.

يحافظ هذا التحول في البنية على النمط الأساسي للمكونات القابلة للتركيب مع تحقيق مكاسب كبيرة في سرعة التطوير والقدرة على التكيف وقدرات التكامل. تعزز المؤسسات التي تنشئ التطبيقات الجديدة باستخدام أطر العمل المستندة إلى وكلاء موقفها التنافسي في المشهد التقني سريع التطور.

يكشف تاريخ بنية التطبيقات عن نمط ثابت من التفكك إلى عناصر أكثر ذكاء.

التسعينيات: التطبيقات المتجانسة
هيمنت أنظمة القاعدة البرمجية الواحدة على حوسبة المؤسسات، ما أدى إلى ظهور تحديات تشغيلية كبيرة:

• تطلبت عمليات النشر دورات اختبار مكثفة
• تطلب التوسع تكرار النظام بالكامل
• أدت التغييرات في أحد المجالات إلى حدوث خلل في وظائف غير مرتبطة ببعضها
• امتدت دورات التطوير لأشهر أو سنوات

أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين: البنية الموجهة نحو الخدمات (SOA)
عالجت البنية الموجهة نحو الخدمات (SOA) القيود المتجانسة من خلال تفكيك التطبيقات إلى خدمات متوافقة مع الأعمال:

• حسنت البنية التحتية الجديدة قابلية إعادة الاستخدام وقدرات التكامل
• ظلت الخدمات ثقيلة نسبيًا
• أدى تعقيد التنسيق إلى إنشاء أنظمة هشة
• كانت دورات التطوير تُقاس بالأشهر

العقد 2010: الخدمات المصغرة
قسمت بنية الخدمات المصغرة التطبيقات إلى وحدات أصغر وقابلة للنشر بشكل مستقل:

• كل خدمة مصغرة كانت تعمل بشكل مستقل
• وُصلت الخدمات عبر واجهات برمجة تطبيقات (APIs) محددة جيدًا
• يمكن توسيع العناصر بشكل مستقل
• بسّطت التقنيات التي تخص النقل بالحاويات عملية النشر
• تم تقصير مدة دورات التطوير لتصبح أسابيع

يتميز المجال البنيوي اليوم بوكلاء الذكاء الاصطناعي: وهي عناصر ذكية ومستقلة تعزز قدرات الخدمات المصغرة التقليدية. تتضمن الاختلافات الرئيسية ما يلي:

تتطلب خدمة معالجة الدفع التقليدية آلاف الأسطر من التعليمات البرمجية للتعامل مع التحقق والمعالجة وحالات الأخطاء والتكاملات. في المقابل، يجمع الأداء العالي لوكيل الذكاء الاصطناعي بين العناصر المجمعة مسبقًا للمسارات الحساسة والقدرات الاستدلالية لاتخاذ القرارات المعقدة. يساعد هذا النهج الهجين في ضمان كل من موثوقية الأداء والذكاء التكيفي.

على سبيل المثال، يوضح تنفيذ وكلاء Semantic Kernel في C# مع التجميع المسبق (AOT) أن أنظمة الوكلاء الإنتاجية يمكن أن تضاهي أو تتفوق على الخدمات المصغرة التقليدية في الأداء مع إضافة قدرات استدلالية قيمة.

مثلما تتطلب الخدمات المصغرة منصات تنسيق أساسية، يحتاج وكلاء الذكاء الاصطناعي إلى إطارات عمل خاصة. توفر الحلول الحديثة مثل Semantic Kernel وLangChain Enterprise البنية التحتية المطلوبة لتنسيق الوكلاء بأداء على مستوى المؤسسات.

تقدم أطر العمل هذه قدرات تتجاوز تنسيق الخدمات التقليدية مع الحفاظ على معايير الأداء المتوقعة على مستوى المؤسسة:

• أساس عالي الأداء: أطر عمل مستندة إلى وكلاء مبنية على لغات مجمعة عبر التجميع المسبق (AOT) لتنفيذ متوقع بزمن انتقال قصير.
• تصميم ذو كفاءة من ناحية الذاكرة: أطر العمل المستندة إلى وكلاء محسّنة للتعامل من أنظمة عالية الإنتاجية لضمان تقليل استهلاك الموارد.
• معالجة دلالية: يعمل الوكلاء على تخصيص الموارد الحاسوبية بناء على تعقيد المهمة.
• تكامل مؤسسي: توفر أطر العمل المستندة إلى وكلاء موصلات آمنة من حيث النوع للأنظمة الحالية مع تنفيذ صارم للعقود.
• تخطيط هجين: تستخدم مسارات الأداء الحساسة في إطار العمل المستند إلى وكلاء لمنطق مجمع، بينما تستخدم السيناريوهات المعقدة الذكاء الاصطناعي للاستدلال.

يوفر التحول إلى البنية المستندة إلى وكلاء مزايا قابلة للقياس، مثل:

• الأداء مع الذكاء: يقدم وكلاء الذكاء الاصطناعي المصممون جيدًا أداء متفوقًا. يمكن للوكلاء المجمعين تحقيق إنتاجية أعلى من الخدمات المصغرة التقليدية واستخدام الاستدلال للكشف عن عمليات الغش المعقدة.
• موثوقية على مستوى المؤسسات: تتيح أطر العمل المستندة إلى وكلاء تكاملاً قويًا. يمكن لنظام سلسلة التوريد معالجة آلاف المعاملات والتعامل مع التناقضات في البيانات بسلاسة.
• معالجة فائقة للأخطاء: يجمع وكلاء الذكاء الصناعي بين مسارات التعافي والتفكير المنطقي. يحافظ نظام معالجة الطلبات على مستوى عالٍ من التوافر من خلال مسارات معالجة الأخطاء المحسّنة واستخدام التفكير المنطقي للتعامل مع الأخطاء الجديدة.
• بنية جاهزة للمستقبل: تحقق المؤسسات فوائد اليوم بينما تستعد للمستقبل. يعمل الوكلاء المجمعون المزودون بقدرات استدلال على تحسين الأداء الحالي ويمهدون الطريق لتقدم مستقبلي في مجال الذكاء الاصطناعي.

تحتاج المؤسسات إلى إستراتيجية تنفيذ عملية؛ تحافظ على معايير المؤسسة مع الاستفادة من الذكاء الاصطناعي:

• تحليل الأداء: تحديد الخدمات المصغرة التي تحتوي على مسارات حساسة للأداء ونقاط قرار معقدة التي من شأنها أن تستفيد من قدرات الاستدلال.
• تصميم البنية: إنشاء تصاميم للوكلاء تفصل المسارات الحساسة للأداء (المنفذة في الكود المجمع) عن عناصر الاستدلال التي تتعامل مع حالات الحافة.
• اختيار إطار العمل: تقييم أطر العمل المستندة إلى وكلاء وفقًا لمعايير الأداء، وتوافق اللغة مع الأنظمة الحالية، وخيارات التجميع.
• تعزيز الفريق: تشكيل فرق هندسية تجمع بين الخبرة التقليدية في تطوير البرمجيات ومهارات هندسة الذكاء الاصطناعي.
• النشر المنهجي: تنفيذ معايير الأداء الصارمة واختبارها إلى جانب قدرات الاستدلال.

يمكن أن يساعد تطبيق يعتمد على الأداء أولاً المؤسسة على تحقيق الفوائد التشغيلية مع تطوير قدرات الذكاء الاصطناعي الإستراتيجية.

تتطلب هندسة الجودة لوكلاء الذكاء الاصطناعي نهجًا مختلفًا جذريًا عن اختبار البرمجيات التقليدي. لقد كانت الشركات الرائدة في بنية الوكلاء رائدة في التطوير القائم على التقييم، وهي منهجية تضمن تلبية الوكلاء للمتطلبات الوظيفية ومعايير الاستدلال.

التقييمات هي مجموعات اختبار متخصصة مصممة لتقييم سلوك الوكيل عبر أبعاد متعددة:

• التقييمات الوظيفية: التحقق من القدرات الأساسية للأعمال من خلال تأكيدات الإدخال/الإخراج.
• التقييمات المنطقية: تقييم جودة القرار وأساليب حل المشكلات.
• التقييمات السلوكية: اختبار التوافق مع المبادئ التوجيهية التنظيمية والمعايير الأخلاقية.
• تقييمات الأداء: قياس أوقات الاستجابة، ومعدل الإنتاجية، واستخدام الموارد.
• التقييمات التنافسية: تحدي العملاء بالحالات الصعبة وأوضاع الفشل المحتملة.

تُظهر البيانات الداخلية لدى بعض مزودي السحابة والبيانات والذكاء الاصطناعي انخفاضًا كبيرًا في حوادث الإنتاج بعد تنفيذ تقييمات متعددة الأبعاد لأنظمة وكلائهم.

تتضمن عملية التطوير الناضجة القائمة على التقييم هذه العناصر الأساسية:

1. بروتوكول تعريف التقييم

ابدأ بتحديد التوقعات عبر كافة الأبعاد. لكل وكيل:

• وثّق الميزات الأساسية المتوقعة مع معايير نجاح واضحة
• حدد أنماط الاستدلال التي يجب على الوكلاء إظهارها
• ضع حدودًا وضوابط سلوكية
• حدد حدود أداء بناءً على متطلبات الأعمال

2. مسارات التقييم المستمر

إنشاء مسارات آلية تعمل على إجراء تقييمات طوال دورة حياة التطوير:

• تعمل تقييمات ما قبل الالتزام على تحديد المشكلات قبل تكامل التعليمات البرمجية
• تتحقق تقييمات التكامل من تفاعلات الوكيل
• اختبار التقييمات المرحلية باستخدام بيانات الإنتاج
• تعمل مراقبة الإنتاج على التحقق من صحة الوكلاء المنتشرين باستمرار

3. توليد اختبار ديناميكي

انتقل من حالات الاختبار الثابتة إلى سيناريوهات مولدة ديناميكيًا:

• استخدم النماذج اللغوية الكبيرة (LLMs) لإنشاء حالات اختبار متنوعة تشدد على الاستدلال المستند إلى وكلاء
• ولّد تنويعات لحالات الحافة المعروفة
• حاكِ مدخلات جديدة بناءً على أنماط الإنتاج

4. التقييم التعاوني بين الإنسان والذكاء الاصطناعي

ادمج الاختبار الآلي مع الخبرة البشرية:

• يعمل المراجعون الخبراء على تقييم تفكير الوكلاء في السيناريوهات المعقدة
• يقيّم الباحثون في مجال تجربة المستخدم جودة التفاعل بين الإنسان والوكيل
• يتحقق المتخصصون في المجال من صحة منطق الأعمال

5. منع الانحدار

امنع انحدار القدرات مع:

• مجموعات تقييم شاملة تنمو مع كل مشكلة مكتشفة
• مقارنات A/B بين إصدارات الوكيل
• المراقبة المستمرة لمؤشرات الأداء الرئيسية

دراسة عام 2024 من معهد The Stanford Institute for Human-Centered AI (HAI)وجدت أن الشركات التي تستخدم أطر عمل شاملة للتقييم تشهد دورات تطوير أسرع بنسبة 65% وتراجع في عمليات الإنتاج أقل بنسبة 42%.

نفذ أحد أفضل 10 بنوك عالمية تطويرًا قائمًا على التقييم لوكلاء خدمة العملاء والذي حقق نتائج مبهرة.

ركز نهجهم على إطار عمل تقييمي من ثلاثة مستويات: مجموعات اختبار آلية للتحقق الوظيفي، وتقييمات استدلالية لسيناريوهات اتخاذ القرار المعقدة، وتقييمات الخبراء البشريين للتفاعلات عالية المخاطر.

كشف إطار العمل عن مشكلات دقيقة قد يفوتها الاختبار التقليدي. على سبيل المثال، وافق الوكيل على التطبيقات على نحو صحيح وفقًا للسياسة لكنه استخدم منطقًا عزز التحيز في الحالات الحدية من دون قصد، وهي مشكلة تم تحديدها من خلال تقييماته المنطقية قبل النشر.

تعتمد الجدوى الاقتصادية للبني القائمة على الوكلاء على إستراتيجيات فعالة لإدارة التكاليف. بينما يقدم وكلاء الذكاء الاصطناعي قيمة تجارية كبيرة، تظل إدارة النفقات التشغيلية عاملاً أساسيًا للنجاح.

فيما يتعلق بالتكلفة، تواجه المؤسسات أمرين أساسيين:

تكاليف الرموز المميزة: كل تفاعل مع نماذج الأساس يترتب عليه رسوم لكل رمز مميز والتي تتراكم بسرعة على نطاق واسع. يمكن لشبكات الوكلاء المعقدة ذات الاستدلال متعدد الخطوات أن تولد 10 أضعاف إلى 15 ضعفًا عدد الرموز المميزة مقارنة باستدعاءات واجهة برمجة التطبيقات المباشرة المماثلة.

تكاليف الحوسبة: يتطلب تشغيل الاستدلال، خاصةً للاستدلال المعقد، موارد حاسوبية كبيرة. عادةً ما تتطلب مجموعات وحدات معالجة الرسومات المحلية للاستدلال استثمارًا أوليًا كبيرًا. يمكن أن يترتب على الاستدلال السحابي تكاليف شهرية تتراوح بين 10,000 إلى 50,000 دولار أمريكي للنشر على نطاق صغير إلى متوسط.

طورت المؤسسات الرائدة أساليب منهجية لإدارة هذه التكاليف.

1. تحسين البنية التحتية

• تصميم وكيل هجين يوجه قرارات معقدة إلى نماذج الأساس
• تكميم النماذج لنشر الإنتاج
• التخزين المؤقت الإستراتيجي للردود على الاستفسارات الشائعة

خفّض بنك JPMorgan Chase تكاليف الاستدلال بنسبة 67% من خلال البنية الهجينة التي تعالج 89% من المعاملات من خلال مسارات حتمية، مع الاحتفاظ بموارد النماذج اللغوية الكبيرة (LLM) للسيناريوهات المعقدة.

2. ضبط هندسة المطالبات لتحقيق الكفاءة

• الدقة في تصميم التعليمات لتقليل استخدام الرموز
• التقليم السياقي الذي يتخلص من المعلومات غير الضرورية
• تحسين صيغة الاستجابة لتقليل توليد الرموز المميزة

3. تحسين الاستدلال

• تنفيذ ذاكرة التخزين المؤقتة للقيمة الرئيسية (KV) للتفاعلات المتكررة
• المعالجة الدفعية للعمليات التي لا تعتمد على الوقت
• ضبط حجم البنية التحتية للنشر حسب أنماط أحمال التشغيل

4. تنفيذ التوليد المعزز بالاسترجاع (RAG)

• التوليد الاستراتيجي المعزز بالاسترجاع لتقليل حجم السياق
• تحسين قاعدة بيانات المتجهات من أجل الوصول الفعال إلى المعلومات
• تقنيات استخلاص السياق التي تضغط المعلومات ذات الصلة

5. الضبط الدقيق لتخصص المجال

• إنشاء نماذج خاصة بالمجال بعدد أقل من المعلمات
• تقطير النماذج العامة إلى متغيرات متخصصة فعالة
• مناهج الضبط الفعال للمعلمات مثل LoRA وQLoRA

تقرير McKinsey عن اقتصاد الذكاء الاصطناعي لعام 2024 تنص على أن تنفيذ ثلاث أو أكثر من هذه الإستراتيجيات يقلل من تكاليف التشغيل في الذكاء الاصطناعي بمعدل 62% مع الحفاظ على القدرات أو تحسينها. 

تقدم البنى القائمة على الوكلاء اعتبارات تنفيذ جديدة.

تعقيد التنسيق
يتطلب تنسيق الوكلاء المستقلين طرقًا مختلفة عن تنسيق الخدمات المصغرة التقليدية:

• تتطلب صناعة القرار اللامركزية تنسيقًا متطورًا
• يجب على الوكلاء المتعددين العمل على تحقيق أهداف مشتركة
• تصبح حالة النظام أكثر تعقيدًا مع التغييرات غير المتزامنة

تتعامل أطر العمل الحديثة مع هذه التحديات من خلال أنظمة تحديد الأولويات والسياق المشترك. تنفذ Semantic Kernel من Microsoft تنسيقًا يوازن بين استقلالية الوكيل وتماسك النظام.

قابلية الملاحظة والمراقبة
يجب أن تتطور أساليب المراقبة التقليدية:

• تحتاج الأنظمة إلى توثيق مسارات الاستدلال ومعايير اتخاذ القرار
• تساعد التحليلات السلوكية على تحديد الأنماط عبر تفاعلات الوكلاء
• تتوقع المراقبة التنبئية حالات النظام المحتملة

الأمن والحوكمة:
تقدم البنى القائمة على الوكلاء أبعادًا أمنية جديدة:

• آليات للتحقق من توافق تعليمات الوكيل مع السياسات التنظيمية
• أنظمة للتحقق من إجراءات الوكيل قبل التنفيذ
• قدرات لفحص منطق الوكلاء للامتثال

لتوضيح الفرق بين الخدمات المصغرة والبنى القائمة على الوكلاء، فكر في منصة تداول الخدمات المالية.

تنفيذ الخدمات المصغرة التقليدية:

• تعمل خدمة الحسابات على إدارة معلومات العملاء والأرصدة
• تعمل خدمة التداول على معالجة الأوامر بناءً على طلبات صريحة
• توفر خدمة بيانات السوق الأسعار عند الاستعلام عنها
• ترسل خدمة الإشعارات تنبيهات بعد الأحداث المحددة مسبقًا
• تطبق خدمة إدارة المخاطر عمليات التحقق القائمة على القواعد

عندما يعقد العميل صفقة، يتبع النظام مسارًا محددًا مسبقًا مع حدوث كل خطوة عند تفعيلها بطريقة صريحة.

التنفيذ القائم على وكيل:

• يعمل وكيل المحفظة على مراقبة الممتلكات باستمرار ويقترح فرص إعادة التوازن
• يعمل وكيل تنفيذ التداول على اختيار التوقيت الأمثل بناءً على ظروف السوق
• يعمل وكيل تقييم المخاطر على تقييم تقلبات السوق بصورة استباقية
• يقدم وكيل اتصالات المعلومات ذات الصلة من خلال القنوات المفضلة

عمليًا، يؤدي التنفيذ القائم على وكلاء تجارب عملاء مختلفة جوهريًا. عندما تزداد تقلبات السوق، قد يعمل وكيل التقييم على تعديل حدود التداول بشكل مستقل وإبلاغ وكيل المحفظة، الذي يحلل ممتلكات العملاء بحثًا عن ثغرات محتملة. يُظهر النظام ذكاءً يتجاوز ما تم تشفيره صراحةً.

يتبع التطور من التجانس إلى الخدمات إلى الخدمات المصغرة إلى الوكلاء أنماطًا تاريخية واضحة. مع كل تطور، ظهرت عناصر أكثر تفصيلاً مع زيادة في الذكاء والاستقلالية.

يجب على المؤسسات التي تنفذ البنى القائمة على الوكلاء على نطاق واسع أن تتبنى مبادئ هندسة المنصة لتحقيق جودة متسقة وكفاءة في التكلفة وحوكمة عبر محفظة التطبيقات.

التبني القائم على المنصة

تستخدم المؤسسات ذات التفكير المستقبلي المنصات الداخلية للمطورين (IDPs) لتسريع اعتماد الوكلاء.

البنية التحتية الموحدة للوكلاء

• قوالب الوكلاء المهيأة مسبقًا مع المراقبة المدمجة
• أنماط تنفيذ المسار الذهبي لأنواع الوكلاء الشائعة
• نشر الخدمة الذاتية مع بوابات الجودة الآلية

قابلية الملاحظة الموحدة

• المراقبة المركزية لأداء الوكيل وسلوكه
• تتبع التفاعل بين الوكلاء والتصور
• الكشف الآلي عن حالات الخلل مع تحليل السبب الأساسي

التركيز على تجربة المطور

• أدوات الخدمة الذاتية لتطوير الوكلاء واختبارهم
• بيئات التطوير المتكاملة مع تصحيح أخطاء الوكيل المتخصص
• فحوصات الامتثال الآلية في أثناء التطوير

الحوكمة على نطاق واسع

• إدارة السياسات المركزية وتنفيذها
• التقييم الآلي لسلوك الوكيل وفقًا للمعايير
• مسارات تدقيق شاملة لجميع تصرفات الوكيل

تقرير هندسة المنصة لعام 2024 من Gartner يشير إلى أن أساليب المنصات الناضجة تؤدي إلى تسريع الوصول إلى السوق بمقدار 3.2 مرات لقدرات الوكلاء الجدد وزيادة رضا المطورين بنسبة 76%. 

تواجه المنظمات الآن خيارًا: إما أن تكون رائدة في اعتماد البنى القائمة على الوكلاء في حالات الاستخدام المناسبة أو تتبع المنافسين الذين يحققون مزايا مبكرة. تشير الأدلة إلى أن الرواد الذين ينفذون النهج القائم على المنصة يحصلون على مزايا تنافسية كبيرة في سرعة التطوير ومرونة النظام والقدرة التقنية.