# 第四部分：自主设计

## 本部分目标

理解自主系统的设计模式和工作流编排：
- 工作流编排的原理与模式
- Agent的设计范式
- 技能组合与复用的方法
- 记忆与上下文管理
- 规划与执行机制

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## 章节导航

| 章节 | 文件 | 核心内容 | 实践 |
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| 03.1 | [工作流编排原理](./03.1-workflow-orchestration.md) | DAG、节点与边、条件分支、错误处理 | 生态网络六阶段工作流 |
| 03.2 | [Agent设计模式](./03.2-agent-design-patterns.md) | Reflex、Model-based、Goal-based、Utility-based | 对比四种Agent类型 |
| 03.3 | [技能组合与复用](./03.3-skill-composition.md) | 技能抽象、接口设计、组合模式 | QGIS技能集成管理器 |
| 03.4 | [记忆与上下文](./03.4-memory-and-context.md) | 短期/长期记忆、状态持久化、检索 | 专家知识积累系统 |
| 03.5 | [规划与执行](./03.5-planning-and-execution.md) | 前向/后向搜索、分层规划、重规划 | RL训练工作流 |

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## 核心概念图

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    自主设计体系                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│                    ┌─────────────┐                          │
│                    │  目标设定   │                          │
│                    └──────┬──────┘                          │
│                           │                                 │
│                           ↓                                 │
│              ┌────────────────────────┐                     │
│              │      工作流编排        │                     │
│              │   (DAG + 状态机)       │                     │
│              └────────────┬───────────┘                     │
│                           │                                 │
│          ┌────────────────┼────────────────┐               │
│          ↓                ↓                ↓               │
│  ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐    │
│  │ Agent设计     │ │ 技能组合      │ │ 记忆管理      │    │
│  │ - 反应式      │ │ - 抽象接口    │ │ - 短期记忆    │    │
│  │ - 基于模型    │ │ - 组合模式    │ │ - 长期记忆    │    │
│  │ - 基于目标    │ │ - 技能发现    │ │ - 检索机制    │    │
│  │ - 基于效用    │ │ - 动态加载    │ │ - 知识库      │    │
│  └───────┬───────┘ └───────┬───────┘ └───────┬───────┘    │
│          │                 │                 │              │
│          └─────────────────┼─────────────────┘              │
│                            │                                │
│                            ↓                                │
│                  ┌──────────────────┐                       │
│                  │   规划与执行     │                       │
│                  │ - 搜索算法       │                       │
│                  │ - 任务分解       │                       │
│                  │ - 执行监控       │                       │
│                  │ - 动态重规划     │                       │
│                  └──────────────────┘                       │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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## 实践案例

### 实践案例04：设计一个自主空间分析Agent

详见 [practice/autonomous-agent](./practice/autonomous-agent/)

### 实践案例05：实现Human-in-the-Loop审查机制

详见 [practice/hitl-implementation](./practice/hitl-implementation/)

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## 关键要点预览

1. **工作流编排**基于DAG和状态机，是复杂系统的核心
2. **Agent设计**有四种经典模式，各有适用场景
3. **技能组合**通过抽象接口实现复用和动态加载
4. **记忆管理**区分短期和长期，支持检索和知识积累
5. **规划与执行**需要平衡前瞻性和实时响应

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## 延伸资源

- **"Artificial Intelligence: A Modern Approach"** (Russell & Norvig) - AI设计理论
- **"Multi-Agent Systems"** (Wooldridge) - 多Agent系统
- **LangGraph文档** - 实际工作流编排框架