多智能体写作系统

创建于:2025年1月9日

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问题

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多智能体综述论文写作系统

0. 概览

本章将详细介绍一套面向学术综述撰写的多智能体系统。该系统能够在综述论文写作过程中实现文献检索、主题聚类、写作生成、审阅批注、格式规范和事实核验等核心功能,并支持多轮反馈迭代与用户交互。

1. 系统目标与特点

  1. 高效文献处理:系统通过调用API获取文献资源,同时完成文献去重、主题聚类等工作。
  2. 写作与审阅闭环:写作模块负责生成专业的学术文本,审阅模块从结构完整性、内容准确性和引用规范性等维度提供改进建议,最终由系统完成格式规范和合规性检查。
  3. 可追溯与质量保证:通过内置的事实核验机制,确保文献引用和论述内容的可信度与规范性。
  4. 灵活扩展性:基于多Agent的架构设计,系统将支持后续扩展如翻译功能、多模态图表生成等模块,以满足不同学科领域的写作需求。

2. 整体架构

2.1 架构示意

系统采用分层架构设计:

  • 指令解析模块(IMA):作为系统的中枢,负责理解用户需求,制定写作框架和调度策略;
  • 功能执行层由多个专业模块构成,包括检索聚合(RAA)、过滤聚类(FCA)、写作(WSA)、审阅(CA)、排版(SCA)和事实核查(TA)等。

2.2 系统执行流程

  1. 系统接收用户输入的写作主题,由IMA模块分析并规划写作流程;
  2. RAA模块开展并行文献检索;FCA模块对文献进行去重和主题聚类,形成结构化的文献资源包;
  3. WSA模块依据写作框架完成初稿撰写,并植入规范化引用标记;
  4. CA模块对初稿进行专业审阅并提出修改建议;WSA模块据此完成修订;
  5. SCA模块统一处理文章格式,生成规范的参考文献列表;
  6. TA模块执行最终的事实核查,确认合格后输出定稿。

3. 模块功能与实现细节

本节将详细说明各Agent模块的职责与实现要点。

3.1 指令解析模块 (IMA)

职责:

  1. 接收并解析用户的自然语言需求,提取关键写作要素(如主题范围、引用要求、格式规范等);
  2. 构建写作框架,包括章节结构、内容要点等;
  3. 根据具体需求激活相应的功能模块,设定模块间的触发条件和并行策略。

实现要点:

  • 指令解析:采用LLM或BERT模型对用户指令进行意图分析,提取关键信息,并映射到系统内部的任务对象。
  • 框架管理:在IMA内构建一种OutlineTree数据结构,记录章节标题、段落索引、子议题等信息,供WSA模块后续调用。

3.2 检索聚合模块 (RAA)

职责:

  1. 调用学术API进行文献检索;
  2. 文献解析:规范化提取文献元数据(如标题、作者、摘要、关键词等),确保条目结构清晰。
  3. 内容分片与索引:将文献内容按逻辑单元分片并生成语义向量,方便后续检索与调用。

实现要点:

  • 文献规范化:统一提取元数据,如paper_id、paper_title、abstract等。
  • 内容分片:将文献按段落或主题分片,记录上下文关系。

3.3 过滤聚类模块 (FCA)

职责:

  1. 对RAA获取的文献片段进行去重和过滤;
  2. 运用聚类或主题建模技术为段落添加研究方向标签,为写作模块提供参考素材。

实现要点:

  • 去重机制:可基于向量相似度(阈值可调)或文本SimHash判定重复内容;
  • 聚类分析:可采用k-means等算法进行聚类或使用BERTopic等算法进行主题建模;
  • 参数调优:根据系统反馈("文献数量过多/过少")动态调整相似度阈值和聚类数量。

3.4 写作综合模块 (WSA)

职责:

  1. 依据IMA提供的写作框架,结合FCA筛选的文献素材,生成章节性学术文本;
  2. 在文本中插入规范的引用标记(如"[paper_id, chunk_id]");

实现要点:

  • 分章节写作:将写作框架分解为章节任务,通过LLM或微调模型分批次生成;
  • 上下文整合:写作时将FCA聚类的段落要点纳入上下文,确保生成内容的学术严谨性;
  • 迭代优化:根据审阅模块的反馈进行局部修正或重写。

3.5 审阅评议模块 (CA)

职责:

  1. 以评审专家视角审阅写作模块的草稿,关注逻辑衔接、文献引用完整性、论证充分性等;
  2. 提供针对性修改建议,如"某领域文献引用不足"或"某处推理论证欠缺"等;
  3. 支持多轮介入写作流程,实现渐进式改进。

实现要点:

  • 审阅流程:通过LLM对整篇草稿或章节内容进行逐段推理分析;
  • 输出规范:按严重程度或章节顺序整理问题清单,供写作模块通过API或队列获取并修改。

3.6 格式规范模块 (SCA)

职责:

  1. 负责统一全文语言风格、规范格式标准、生成参考文献列表;
  2. 消除重复表达,整合多处引用同一文献的情况;
  3. 根据期刊或会议要求执行排版(包括段落格式、标题格式、参考文献格式等)。

实现要点:

  • 语言优化:结合文本规则和LLM技术对句式用词进行润色;
  • 模板应用:维护常见期刊和会议的排版模板,支持自动渲染输出;
  • 引用整合:扫描文内引用标记,合并重复引用并更新文献列表。

3.7 事实核查模块 (TA)

职责:

  1. 核验文中关键数据、实验结论和引用出处的准确性;
  2. 发现严重问题时及时通知写作模块修改或标注待审查内容。

实现要点:

  • 核查机制:通过检索对照或QA模型验证数据和实验结果;
  • 结果反馈:向用户界面展示可疑相似段落和错误引用信息。

4. 核心技术栈与部署方案

  1. 编程语言:主要采用Python(具备完善的NLP/LLM生态),可结合部分Golang/Java微服务;
  2. 微服务与通信:
    • 采用容器化部署,每个Agent封装为独立服务;
    • 通过HTTP/gRPC或消息队列(RabbitMQ/Kafka)实现通信;
    • 设置Agent Orchestration层统一调度。
  3. 存储体系:
    • 缓存机制:使用Redis存储检索结果和Agent中间状态;
    • 持久化存储:使用MongoDB或PostgreSQL管理写作成果和版本信息。

5. 系统优势与可行性

  1. 模块化设计:采用微服务与多Agent架构,各模块职责明确,便于并行开发和维护。
  2. 协同机制:写作、审阅、排版、事实核查等模块紧密配合,形成反馈修正的闭环。
  3. 系统扩展性:支持后期增加翻译模块或图表生成模块,只需在调度层注册并配置接口即可实现无缝接入。
  4. 质量保证:通过审阅模块和事实核查模块的多重把关,确保论文的逻辑完整性和引用准确性。

6. 示例场景与执行流程

以"撰写多模态大模型技术综述"为例:

  1. 用户输入:多模态大模型
  2. 需求解析:
    • IMA生成写作框架(包含绪论、相关技术、多模态预训练、挑战与未来等)
    • 确定激活审阅、事实核查等模块
  3. 文献处理:
    • RAA并行检索多语言数据库和ArXiv API,获取大量相关文献
    • FCA执行去重和主题聚类,筛选关键文献段落
  4. 初稿写作:
    • WSA按章节撰写,引用聚类文献
  5. 审阅修订:
    • CA检查章节衔接、文献对比等方面的不足,提供修改建议
    • WSA根据建议进行局部改写,形成修订稿
  6. 格式规范:
    • 根据期刊或会议模板统一格式标准,生成参考文献列表
  7. 质量验证:
    • TA扫描可疑段落,核实关键数据
    • 发现问题时退回WSA修改
  8. 成果输出:
    • 提交满足用户需求的完整论文

7. 结语

通过上述多Agent技术方案,学术写作的核心环节(检索、聚类、写作、审阅、排版、事实核查)实现了自动化处理和可控迭代。系统不仅提高了综述论文写作的效率,也为保证学术内容的质量提供了技术支撑。
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请为我写出这部分系统设计的的主要的任务和时间规划

思考

Thought about system design tasks and timeline,持续 几秒

回答

以下是一份针对该多智能体综述论文写作系统的主要任务与时间规划示例,按照常见的产品研发流程进行了阶段划分,供参考。各阶段时间可根据实际情况和团队规模灵活调整。


一、主要任务分解

1. 需求分析与总体规划

  1. 需求调研
    • 明确用户角色(学生、研究员、编辑等)及其核心需求;
    • 收集常见学术写作与审阅痛点(文献检索效率、写作规范、引用准确性等)。
  2. 功能清单与优先级制定
    • 明确系统需要完成的全部功能,包括IMA、RAA、FCA、WSA、CA、SCA、TA等模块;
    • 根据对时效、重要性和实现难度的评估,确定各功能的优先级。
  3. 整体技术选型与架构讨论
    • 确定编程语言(Python等);
    • 微服务框架、消息队列(如RabbitMQ/Kafka)、数据库(如MongoDB/PostgreSQL)等基础设施选型。

2. 架构设计与技术预研

  1. 架构设计
    • 绘制系统整体架构图,包含各Agent模块之间的关系与数据流;
    • 规划Agent Orchestration(调度层)与Agent通信方式(HTTP/gRPC或消息队列)。
  2. 核心技术预研
    • LLM/BERT意图识别的可行性与使用场景;
    • 文献检索API的对接方式(ArXiv、DBLP、Google Scholar等);
    • 去重与主题聚类算法(SimHash、k-means、BERTopic等)的调研与选型。

3. 模块开发与迭代

3.1 指令解析模块(IMA)

  1. 自然语言意图分析
    • 基于LLM/BERT等模型实现对用户输入指令的解析;
    • 提取主题范围、引用要求、格式规范等核心参数。
  2. 写作框架构建
    • 设计OutlineTree数据结构;
    • 规划章节层级、段落索引、子议题等。

3.2 检索聚合模块(RAA)

  1. 文献检索接口封装
    • 对接ArXiv、DBLP、Google Scholar等API;
    • 设置并行检索策略,聚合多源检索结果。
  2. 文献元数据提取与分片
    • 解析文献标题、作者、摘要、关键词等;
    • 按段落或主题将文献内容进行分片并生成语义向量。

3.3 过滤聚类模块(FCA)

  1. 文献去重
    • 实现基于向量相似度阈值或SimHash的去重策略;
    • 支持动态参数调优。
  2. 主题聚类或主题建模
    • 采用k-means/BERTopic等算法完成段落级别的聚类;
    • 生成研究方向标签或关键主题词。

3.4 写作综合模块(WSA)

  1. 章节性文本生成
    • 依据IMA提供的写作框架与FCA聚类结果,调用LLM生成初稿;
    • 在文本中插入引用标记"[paper_id, chunk_id]"。
  2. 上下文整合与多轮改写
    • 从聚类段落中选取论据或实例;
    • 接受审阅反馈后进行局部修订。

3.5 审阅评议模块(CA)

  1. 审阅流程
    • 基于LLM对草稿进行逻辑、论证、文献引用等方面的分析;
    • 输出问题清单并给出改进建议。
  2. 多轮迭代
    • 与WSA交互,修订草稿;
    • 对重点章节进行多次审阅。

3.6 格式规范模块(SCA)

  1. 排版与语言优化
    • 执行统一的排版策略,符合期刊/会议模板;
    • 对文本进行用词、句式润色。
  2. 参考文献列表生成
    • 收集文内引用标记,合并重复引用;
    • 生成符合期刊/会议模板的参考文献列表。

3.7 事实核查模块(TA)

  1. 数据与引用核验
    • 通过检索对照或QA模型验证关键数据、实验结果;
    • 对潜在错误标记,并通知WSA进一步核实或修改。
  2. 可疑片段审查
    • 识别疑似不合逻辑或缺少可靠来源的文本段落;
    • 将结果可视化输出,供用户或其他模块处理。

4. 集成测试与性能优化

  1. 模块间集成测试
    • 在预设场景下进行端到端测试,覆盖检索、写作、审阅、排版、核查等核心流程;
    • 收集性能指标与错误日志,进行问题定位与修复。
  2. 系统稳定性与并发性能优化
    • 在多用户或多线程场景下测试,评估检索压力与模型并发负载;
    • 优化数据库索引、缓存策略(Redis 等),提升系统整体响应速度。

5. 部署与上线

  1. 容器化与微服务部署
    • 使用Docker/Kubernetes等技术对各Agent独立容器化;
    • 实现负载均衡、弹性扩容及版本回退。
  2. 运维与监控
    • 部署日志与监控系统(如ELK、Prometheus + Grafana);
    • 设置实时报警和自动重启策略。

6. 文档与用户手册编写

  1. 开发者文档
    • 说明各Agent模块的API接口、数据结构与部署方式;
    • 给出示例请求与响应格式,便于后续扩展。
  2. 用户操作指南
    • 编写系统使用流程演示,包括“如何输入写作主题”“如何查看审阅结果”等;
    • 对可能的异常情况进行提示与处理说明。

7. 持续迭代与新功能扩展

  1. 新增功能
    • 翻译模块、多模态图表生成等功能接入;
    • 依据用户反馈持续优化现有模块。
  2. Bug修复与维护
    • 监控系统运行数据和用户反馈;
    • 及时修复出现的问题并发布小版本更新。

二、时间规划示例(按月度/阶段划分)

下列时间规划以6个月(24周)为整体周期的示例,实际可结合团队规模和资源投入灵活调整。

阶段主要任务时间(周)
阶段1:需求分析 (Week 1-2)- 明确用户需求和系统功能范围<br/> - 功能清单与优先级排序<br/> - 技术栈选型与整体架构初步讨论2
阶段2:架构设计与技术预研 (Week 3-6)- 绘制详细系统架构图<br/> - 预研LLM/BERT、检索API、聚类算法等<br/> - 拟定通信机制(HTTP/gRPC/队列)4
阶段3:核心模块开发 (Week 7-14)- IMA:指令解析、写作框架管理<br/> - RAA:文献检索与元数据提取<br/> - FCA:去重与聚类<br/> - WSA:章节性文本生成与引用标记<br/> - CA:审阅评议功能<br/> - SCA:排版与引用合并<br/> - TA:事实核查功能8
阶段4:集成测试与性能优化 (Week 15-18)- Agent间集成测试<br/> - 性能压力测试与瓶颈优化<br/> - Bug修复与功能完善4
阶段5:部署与上线 (Week 19-20)- 容器化与微服务部署<br/> - 自动化运维与监控配置<br/> - 内部试用与用户反馈收集2
阶段6:文档完善与培训 (Week 21-22)- 开发者文档编写与API说明<br/> - 用户使用手册与操作演示视频<br/> - 部门/团队培训2
阶段7:持续迭代与优化 (Week 23-24)- 收集上线后用户反馈并进行功能改进<br/> - 定期发布小版本<br/> - 规划翻译模块、多模态扩展等新功能2

注意事项

  • 阶段重叠与并行:在实际开发中,一些功能模块可并行进行,例如RAA、FCA与WSA可能在需求明确后可同步开发,缩短整体工期。
  • 灵活调整:如果团队规模较大,可并行启动多个功能模块的开发与测试;若团队较小或技术储备不足,可适当延长各阶段时间或简化功能要求。
  • 风险管理:LLM相关的技术演进速度较快,需留意模型版本更新、API变动等可能带来的技术风险;并在需求阶段评估对算力、时延、数据质量的要求。

以上即为针对多智能体综述论文写作系统的核心任务分解及示例时间规划。通过在每个阶段设置明确的目标和输出物,并行与迭代开发相结合,能够稳步推进整个项目的落地与后续优化。

问题

我的时间只有一周,因此比较复杂的内容来不及做,因此不要把复杂任务包含进来,但是可以添加备注说明如果进入复赛的未来的规划

思考

Thought about system tasks and timeline,持续 几秒

回答

以下是一份一周内(5个工作日左右)能够完成的简化任务与时间规划示例。鉴于时间紧迫,需剔除复杂功能,集中力量完成最核心、最基础的功能演示。同时,对于后续复赛或进一步完善的阶段,则在文末以备注形式给出可扩展的规划思路。


一、主要任务分解(面向一周开发周期)

1. 需求确认与简化

  1. 明确核心需求
    • 确定仅实现最核心的写作流程演示:指令解析、文献获取、初步聚类、简要写作、审阅建议、简易排版。
    • 减少高阶功能:如事实核查、复杂聚类算法、并行多源检索等先不做,或仅做占位式的接口。

2. 系统原型搭建

  1. 最小可行架构
    • 使用单体或轻量级多模块结构代替完整的微服务拆分;
    • 模块间通过函数或简单API调用即可(不强依赖消息队列等先进机制)。
  2. 指令解析模块(简化版 IMA)
    • 仅采用关键词匹配或浅层的LLM/BERT调用来获取“写作主题”“写作提纲”要素;
    • 先不做复杂的意图分类、并行策略管理等。
  3. 文献处理模块(简化版 RAA+FCA)
    • 使用本地或少量公开API进行文献检索,获取少量示例文献;
    • 仅执行简单的去重规则(如标题相似度),再用关键字或段落层面做手动或简单k-means聚类;
    • 不实现大规模的主题建模或动态参数调优。
  4. 写作模块(简化版 WSA)
    • 依据用户输入主题和少量筛选后的文献素材,调用LLM(或占位函数)生成一个简短的章节性文稿;
    • 引用格式先用简单占位符(如[paper1])或随机数字代替,后续再完善。
  5. 审阅模块(简化版 CA)
    • 仅提供一轮审阅:自动或手动指出“缺少引用”“段落衔接不足”等简单问题;
    • 或直接给出一条通用改进建议,演示审阅功能的“存在”。
  6. 格式规范(简化版 SCA)
    • 稍微统一下标题与参考文献的格式;
    • 不实现完整的排版标准,仅保留基础的“引用列表”生成功能(例如最后列出文献标题和链接)。

3. 测试与Demo展示

  1. 快速自测
    • 针对演示级用例(如“写一篇多模态AI综述”),从检索到初稿写作再到审阅的最短闭环流程跑通;
    • 注意稳定性,避免调用外部API太多导致不可控的网络问题。
  2. Demo文档与展示
    • 用一到两个示例主题,演示整个流程;
    • 在后续评审或答辩中,突出:
      • (1)写作提纲如何生成;
      • (2)文献如何被简要聚类;
      • (3)如何得到一份简短的论文初稿;
      • (4)审阅建议如何给出;
      • (5)简单的参考文献列表示例。

二、一周时间规划(示例)

下列时间规划以5个工作日为基准,实际可根据团队进度和灵活性进行小范围调整。

阶段主要任务预估时间
Day 1:需求与设计- 明确最小可行功能范围(不做复杂并行、多Agent全量实现)<br/> - 设计极简的系统流程图:指令解析 > 文献获取 > 简单聚类 > 写作 > 审阅 > 排版输出<br/> - 准备基础开发环境0.5 ~ 1 天
Day 2:基础开发- IMA:基于关键词或简易LLM的指令解析<br/> - 文献检索(RAA):整合1~2个API或使用本地文献示例<br/> - 简单去重/聚类(FCA):可用关键词或k-means进行示例性聚类1 天
Day 3:写作 & 审阅模块- WSA:实现章节性草稿生成(调用LLM或占位函数)<br/> - CA:给出审阅意见(可采用LLM或写死的规则建议)1 天
Day 4:简易排版 & 测试- SCA:简化的排版与引用列表生成(支持[paperX]占位)<br/> - 快速联调,跑通端到端流程<br/> - 完成初步Bug修复1 天
Day 5:打磨与Demo- 总体代码检查与演示场景准备<br/> - 录制或撰写Demo文档<br/> - 留出时间应对突发问题1 天
  • 备选:如果进度顺利,可在最后半天尝试一个简单的UI Demo(如基于Streamlit或Flask)演示整体功能。

三、后续复赛或进一步完善的规划(可在进入下一阶段时考虑)

  1. 多Agent与微服务改造
    • 将IMA、RAA、FCA、WSA、CA、SCA、TA等模块拆分为独立的服务;
    • 使用消息队列(RabbitMQ/Kafka)或gRPC进行通信;
    • 增加Agent Orchestration层做统一调度。
  2. 并行文献检索与高级聚类
    • 接入更多学术数据库(ArXiv、DBLP、Google Scholar等);
    • 实现主题建模(BERTopic等)与动态阈值调优。
  3. 事实核查(TA)
    • 通过检索对照或QA模型验证关键数据、实验结论等;
    • 标记可疑段落并支持一键跳转修正。
  4. 更完善的排版与引用规范
    • 建立多种期刊/会议模板库;
    • 引用格式自动转换(BibTeX、IEEE、APA等)。
  5. 扩展功能
    • 翻译模块(多语种写作支持);
    • 多模态图表生成;
    • 用户自定义的写作风格或审阅规则。

总结

  • 一周内可快速完成一个最简可行的系统原型,覆盖从指令解析、文献检索到写作审阅及简易排版的闭环。
  • 随后,如进入复赛或获得更多资源,再着手实现复杂的多Agent、并行检索、大规模聚类和事实核查等高级功能。
  • 通过先快速验证核心流程、再逐步迭代完善的方式,可以在短期内拿出可展示的成果,并为后续扩展预留足够的技术思路与接口。

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