一個(gè)智能助手搞定軟件開發(fā)全流程，從設(shè)計(jì)到運(yùn)維統(tǒng)統(tǒng)交給AI（智能化軟件開發(fā)）

螞蟻Codefuse團(tuán)隊(duì) 投稿

量子位 | 公眾號 QbitAI

從設(shè)計(jì)、編碼到測試、部署，甚至是運(yùn)維……軟件開發(fā)的整個(gè)流程，可以通通交給AI了！

一款覆蓋軟件開發(fā)全生命周期的端到端AI智能助手，讓分散的軟件開發(fā)操作變得集成化、智能化。

這款A(yù)I助手專門針對開發(fā)領(lǐng)域設(shè)計(jì)，避免了通用大模型不可靠、信息不及時(shí)、領(lǐng)域任務(wù)不完善等問題。

這個(gè)AI助手名為DevOps-ChatBot，由螞蟻Codefuse項(xiàng)目組研發(fā)，安裝過程簡單快速，還可通過docker完成一鍵部署。

DevOps-ChatBot具體都有哪些功能，表現(xiàn)又是如何，請看作者投稿。

解決通用大模型缺陷

隨著ChatGPT等通用大模型以及各類垂直領(lǐng)域大模型的出現(xiàn)，各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品交互模式、用戶信息獲取模式都在逐步發(fā)生改變。

但DevOps對于事實(shí)的準(zhǔn)確性、信息的及時(shí)性、問題的復(fù)雜性、數(shù)據(jù)的安全性要求都比較高，通用大模型生成內(nèi)容不可靠、信息不及時(shí)、領(lǐng)域任務(wù)不完善的問題始終存在。

于是，Codefuse團(tuán)隊(duì)發(fā)起并開源DevOps-ChatBot端到端AI智能助手，專為軟件開發(fā)的全生命周期而設(shè)計(jì)：

• 通過DevOps垂類知識庫 知識圖譜增強(qiáng) SandBox執(zhí)行環(huán)境等技術(shù)來保障生成內(nèi)容的準(zhǔn)確性、及時(shí)性并讓用戶交互修改代碼編譯執(zhí)行，確保答案的可靠性；
• 通過靜態(tài)分析技術(shù) RAG檢索增強(qiáng)生成等技術(shù)來讓大模型感知上下文，實(shí)現(xiàn)代碼庫級別的組件理解、倉庫項(xiàng)目級的代碼文件修改、生成，不單單只是函數(shù)片段級的代碼補(bǔ)齊；
• 通過完善鏈路級的Multi-Agent調(diào)度設(shè)計(jì)、協(xié)同知識庫、代碼庫、工具庫、沙盒環(huán)境，來讓大模型可以實(shí)現(xiàn)DevOps領(lǐng)域復(fù)雜多步驟的任務(wù)；
• 通過DevOps領(lǐng)域?qū)俚?span id="7nya6wn" class="candidate-entity-word" data-gid="14344012">領(lǐng)域模型和評測數(shù)據(jù)構(gòu)建支持私有化部署來保障數(shù)據(jù)的安全性，以及特定任務(wù)的高可用性。

Codefuse團(tuán)隊(duì)期望通過本項(xiàng)目逐步改變原有的開發(fā)運(yùn)維習(xí)慣，從各處資料查詢、獨(dú)立分散平臺操作的傳統(tǒng)開發(fā)運(yùn)維模式轉(zhuǎn)變到大模型問答的智能化開發(fā)運(yùn)維模式，讓“天下沒有難做的Coder”。

五大核心模塊

DevOps-ChatBot項(xiàng)目整體架構(gòu)簡圖如下：

具體來說，它包含了以下9個(gè)功能模塊：

• Multi Source Web Crawl：網(wǎng)絡(luò)爬蟲，提供對指定url爬取相關(guān)信息的能力
• ? Data Process：數(shù)據(jù)處理模塊，提供文檔加載器、數(shù)據(jù)清洗、文本切分的功能，處理和整合多源格式的數(shù)據(jù)文檔
• ? Text Embedding Index：文檔分析核心，通過文檔上傳即可實(shí)現(xiàn)文檔檢索
• VeCTOr Database & Graph Database：向量數(shù)據(jù)庫和圖數(shù)據(jù)庫，用于數(shù)據(jù)管理
• Multi-Agent Schedule Core：多智能體調(diào)度核心，通過簡易配置即可構(gòu)建所需交互智能體
• Prompt Control：Prompt控制與管理模塊，定義Agent的上下文管理
• SandBox：沙盒模塊，提供代碼編譯執(zhí)行和動(dòng)作執(zhí)行的環(huán)境
• LLM：智能體大腦，可支持多種開源模型和LLM接口范圍
• ? API Management：API管理組件，快速兼容相關(guān)開源組件和運(yùn)維平臺

除了上述功能模塊的組裝協(xié)同，DevOps-ChatBot項(xiàng)目還具有以下核心差異技術(shù)和功能點(diǎn)：

• 智能調(diào)度核心：體系鏈路完善的調(diào)度核心、多模式一鍵配置
• 代碼整庫分析：倉庫級代碼理解、項(xiàng)目文件級代碼編寫生成
• 文檔分析增強(qiáng)：文檔知識庫結(jié)合知識圖譜的檢索、推理增強(qiáng)
• 垂類專屬知識：DevOps專屬知識庫、垂類知識庫自助一鍵構(gòu)建
• 垂類模型兼容：DevOps領(lǐng)域小模型、DevOps周邊平臺兼容

智能調(diào)度核心

在處理復(fù)雜問題時(shí)，我們可以通過ReAct過程來選擇、調(diào)用和執(zhí)行工具反饋，實(shí)現(xiàn)多輪工具使用和多步驟執(zhí)行。

但對于更復(fù)雜的場景，例如復(fù)雜代碼的開發(fā)，單一LLM Agent難以勝任。

研究團(tuán)隊(duì)希望構(gòu)建一個(gè)可擴(kuò)展、易于使用的多智能體（Multi-Agent）框架，通過簡易的配置即可輔助完成日常辦公、數(shù)據(jù)分析、開發(fā)運(yùn)維等各種通用任務(wù)。

本項(xiàng)目的多智能體框架汲取兼容了多個(gè)框架的優(yōu)秀設(shè)計(jì)，比如metaGPT中的消息池（message pool）、autogen中的代理選擇器（agent selector）等。

DevOps-ChatBot中多智能體框架的核心要素包括了以下6個(gè)方面：

• 智能體信息交互（Agent Communication）：Agent之間有效的信息交流對于上下文管理以及問答效率提升至關(guān)重要。包含兩種通信模式：簡潔直觀易于理解的鏈?zhǔn)綄υ挕⒔梃bmetaGPT的消息池框架；
• 標(biāo)準(zhǔn)操作過程（Standard Operation Process，SOP）：定義智能體的輸入和輸出范圍和定義SOP標(biāo)識，如Tool、Planning、Coding、Answering、finished等，對LLM的生成結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化解析和處理；
• 計(jì)劃與執(zhí)行器（Plan and Executor）：增加大模型的工具使用、智能體調(diào)度、代碼的生成；
• 長-短期記憶管理（Long-short term memory Management）：為了模擬人類團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程，增加一個(gè)專門負(fù)責(zé)內(nèi)容總結(jié)（類似于會(huì)議助理）的Agent，對長期記憶總結(jié)并提取更有效的信息進(jìn)行傳遞；
• 人-智能體交互（Human-agent interaction）：面對復(fù)雜場景，由人類介入智能體交互過程并提供反饋，使大模型能準(zhǔn)確理解人類的意圖，從而更有效地完成任務(wù)；
• Prompt控制與管理（Prompt Control and Management）：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理智能體間的Prompt交互，提升系統(tǒng)的復(fù)雜性控制和交互效率。輸入和輸出采用Markdown結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)清晰規(guī)范的結(jié)果展示，方便閱讀和解析。

實(shí)際操作過程中，用戶可通過組合多個(gè)智能體來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整且復(fù)雜的項(xiàng)目上線場景（Dev Phase），如需求鏈（CEO）、產(chǎn)品論證鏈（CPO、CFO、CTO）、工程組鏈（選擇者、開發(fā)者1~N）、部署鏈（開發(fā)者、部署者）等。

代碼整庫分析

現(xiàn)階段大模型主要用于代碼生成、修復(fù)以及組件理解的任務(wù)，面臨以下挑戰(zhàn)：

• 代碼訓(xùn)練數(shù)據(jù)存在滯后性，頻繁更新的開源/私有倉庫存在數(shù)據(jù)信息的不及時(shí)。
• 大模型無法感知代碼上下文和代碼庫依賴結(jié)構(gòu)。

研究團(tuán)隊(duì)歸納了開發(fā)中遇到的主要問題，從下圖中可以看到在開發(fā)的過程中，現(xiàn)有代碼庫、依賴包的理解，代碼檢索、元信息查詢等占用的時(shí)間更長：

針對如上問題，團(tuán)隊(duì)通過程序分析獲取代碼的邏輯結(jié)構(gòu)并存入知識圖譜，然后通過RAG迭代查詢增強(qiáng)獲取必要的上下文信息，又結(jié)合多智能體角色扮演，實(shí)現(xiàn)了大模型和代碼庫的有機(jī)結(jié)合。

這一部分的整體框架如下：

• 代碼結(jié)構(gòu)分析：針對代碼原文進(jìn)行清洗和去重來保留住有價(jià)值的代碼部分。然后通過靜態(tài)分析的手段，從代碼庫中挖掘到代碼之間的依賴圖，同時(shí)借助于大模型的理解能力來針對代碼進(jìn)行解讀，在生成的結(jié)構(gòu)化信息圖譜中作為重要的補(bǔ)充。
• 代碼檢索生成：提供三種不同的檢索模式。Cypher檢索生成主要面向用戶對于代碼庫結(jié)構(gòu)的理解（比如查詢類的數(shù)量等需求），圖譜檢索主要面向用戶的問題含有具體的類和方法名的時(shí)候來檢索代碼。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也在探索通過多智能體的模式，迭代搜索代碼倉庫獲取上下文信息，同時(shí)由其他智能體來負(fù)責(zé)階段性提煉總結(jié)信息以及結(jié)果生成等其他任務(wù)。

文檔分析增強(qiáng)

大模型在涉及到專業(yè)領(lǐng)域知識問答（比如醫(yī)療、通訊）、私有知識問答（私域數(shù)據(jù)），容易出現(xiàn)幻覺導(dǎo)致生成的答案不可信。

最直觀的解決方案是將特定/私有領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行加訓(xùn)來增強(qiáng)模型知識，但訓(xùn)練大模型的開銷巨大。

于是研究團(tuán)隊(duì)選擇知識庫外掛的手段和檢索增強(qiáng)生成的方式，將與問題相關(guān)的數(shù)據(jù)從知識庫中檢索出來，作為額外知識輸入到大模型中，保障結(jié)果的可靠性&實(shí)時(shí)性，同時(shí)避免訓(xùn)練開銷。

如何更精準(zhǔn)的搜索檢索，是本模塊核心要解決的問題，為此研究團(tuán)隊(duì)提出了這樣的架構(gòu)：

整個(gè)DocSearch含三種檢索鏈路，用戶可自行選擇檢索鏈路，也可以三個(gè)都選擇以獲取不同的結(jié)果。

• 傳統(tǒng)的文檔向量數(shù)據(jù)庫查詢：文檔向量數(shù)據(jù)庫是當(dāng)前最主流的知識庫構(gòu)建方法。使用Text Embedding 模型對文檔進(jìn)行向量化并在向量數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)，結(jié)合上下文學(xué)習(xí)的成果，本項(xiàng)目可選擇不同的檢索策略抽取知識庫中相應(yīng)知識。
• 知識圖譜查詢：本項(xiàng)目采用Nebula圖數(shù)據(jù)庫對知識圖譜進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，支持導(dǎo)入現(xiàn)有知識圖譜進(jìn)行知識檢索；也支持通過大模型自動(dòng)抽取實(shí)體和關(guān)系，挖掘出數(shù)據(jù)中多種復(fù)雜關(guān)系。
• 知識圖譜推理 向量數(shù)據(jù)查詢：本項(xiàng)目也提供兩者的融合搜索。先對每篇文檔提取標(biāo)簽，同時(shí)結(jié)合用戶提問建設(shè)圖譜中的相關(guān)標(biāo)簽。最后，基于標(biāo)簽集合在文檔向量數(shù)據(jù)庫中檢索出與原問題相關(guān)的文檔。

知識庫構(gòu)建與DevOps知識庫

如前文介紹，通過知識庫外掛和增強(qiáng)檢索生成的手段可以很好的解決專有/私域知識問答的問題，接下來的核心問題是如何更好的構(gòu)建知識庫。

構(gòu)建知識庫時(shí)常常會(huì)面對以下問題：

• 不同的數(shù)據(jù)源之間格式不一致、質(zhì)量參差不齊
• 如何自動(dòng)化地識別和剔除錯(cuò)誤、重復(fù)或無關(guān)緊要的數(shù)據(jù)
• 知識庫構(gòu)建需要依賴于專業(yè)知識
• 知識庫需要定期更新，保持信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性

基于此，研究團(tuán)隊(duì)提出了這樣的整體架構(gòu)：

• 爬蟲（Crawler）：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的搜集，保障數(shù)據(jù)更新的及時(shí)性；
• 文檔加載器（Loader）：實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，靈活應(yīng)對多樣化的數(shù)據(jù)需求；
• 清洗過濾（Filter Func）：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的過濾清洗，確保后續(xù)分析的準(zhǔn)確性和高效性；
• 文本分析器（TextAnalyzer）：實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能化分析，將復(fù)雜的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化（包含知識圖譜）、易于理解的信息；
• 管道（Pipeline）：串聯(lián)整個(gè)過程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)輸入到清洗完畢輸出的端到端自動(dòng)化；

研究團(tuán)隊(duì)接下來會(huì)注重于DevOps領(lǐng)域數(shù)據(jù)的收集和構(gòu)建，同時(shí)也期望為這條標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)獲取、清洗能力&智能化處理流程為更多的私有知識庫構(gòu)建提供幫助。

平臺與模型兼容

隨著大型語言模型（LLM）的出現(xiàn)，我們見證了問題解決方式的變革，比如智能客服系統(tǒng)從依賴小規(guī)模模型微調(diào)和固定規(guī)則轉(zhuǎn)向更為靈活的智能體交互。

研究團(tuán)隊(duì)期望和周邊開源的DevOps平臺打通兼容，通過API的注冊、管理和執(zhí)行能夠?qū)崿F(xiàn)對話式交互驅(qū)動(dòng)完成各種特定任務(wù)（數(shù)據(jù)查詢、容器操作等）。

為了能夠讓本項(xiàng)目快速兼容相關(guān)開源組件和運(yùn)維平臺，我們通過python注冊模板BaseToolModel類，編寫Tool_name、Tool_description、ToolInputArgs、ToolOutputArgs、run等相關(guān)屬性和方法即可實(shí)現(xiàn)工具的快速接入：

• 通過FastChat啟動(dòng)私有模型的推理服務(wù)或者其它Restful風(fēng)格的API，如Qwen2.0、文心一言等，即可完成注冊給到LLM進(jìn)行調(diào)度使用
• 也可注冊螞蟻集團(tuán)相關(guān)開源項(xiàng)目和運(yùn)維平臺的API，實(shí)現(xiàn)LLM簡單對話即可完成相關(guān)運(yùn)維操作

目前已封裝工具清單如下：k-sgima異常檢測、代碼檢索、文檔檢索、duckduckgo搜索、百度ocr識別、股票信息查詢、天氣查詢、時(shí)區(qū)查詢。

未來展望

目前DevOps框架還處于初期，還有很多不完善的地方，接下來研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在如下方面做核心演進(jìn)：

• 多智能體調(diào)度核心：自動(dòng)化構(gòu)建智能體鏈路
• 文檔分析增強(qiáng)：提供多種修正方式和知識圖譜檢索方式
• 代碼整庫分析：細(xì)化代碼解析提取功能，豐富代碼圖譜schema
• 知識庫構(gòu)建：構(gòu)建面向不同垂直領(lǐng)域的知識庫數(shù)據(jù)
• 平臺&模型兼容：與相關(guān)開源項(xiàng)目和運(yùn)維平臺的API打通

功能展示

在這五大核心模塊的驅(qū)動(dòng)下，DevOps-ChatBot具有如下這些功能。

首先是文本知識庫管理：

• 文本載入、文本向量化服務(wù)、知識庫的向量檢索服務(wù)
• 提供多個(gè)知識庫的創(chuàng)建、管理、下載等功能
• 支持爬蟲進(jìn)行實(shí)時(shí)url內(nèi)容爬取功能

除了文本知識庫，DevOps-ChatBot還支持知識圖譜、代碼知識庫文件的上傳和管理。

此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還封裝了一些Agent場景，諸如chatPhase、docChatPhase、searchChatPhase、codeChatPhase等，可支撐知識庫問答、代碼問答、工具調(diào)用、代碼執(zhí)行等功能。

除了應(yīng)用在DevOps當(dāng)中，DevOps-ChatBot在其他領(lǐng)域也是適用的！

在多智能體的調(diào)度下，DevOps-ChatBot可以延伸出很多有意思的玩法。

以下玩法可以通過本項(xiàng)目的模塊組裝構(gòu)建完成：

代碼解釋器（Code Interpreter）

只要上傳一個(gè)數(shù)據(jù)文件，DevOps-ChatBot就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：

工具使用

例如：查詢某個(gè)服務(wù)器的基本時(shí)序，傳入到監(jiān)控工具中，并進(jìn)行分析

智能股票分析（工具 代碼解釋器）

用戶通過簡單的自然語言查詢，就可以獲取特定股票的詳細(xì)信息，包括歷史股價(jià)圖表、市場表現(xiàn)和可能的市場走向。

生成測試用例

DevOps-ChatBot可以針對代碼庫中的某個(gè)方法生成測試用例。

玩家拯救者（知識庫問答）

除了這些應(yīng)用場景，DevOps-ChatBot還可以回答與具體的網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)的問題。包含英雄信息、登場時(shí)間、所屬城邦等。

例如：英雄聯(lián)盟的英雄關(guān)系知識圖譜

One More Thing

Codefuse團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一個(gè)針對DevOps領(lǐng)域大模型相關(guān)的開源項(xiàng)目DevOpsGPT，主要分為三個(gè)模塊，本文中的DevOps-ChatBot就是其中之一。

除此之外，還有DevOps-Model、DevOps-ChatBot兩個(gè)模塊，分別為DevOps領(lǐng)域?qū)俅竽Ｐ秃虳evOps領(lǐng)域智能助手。

團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是在DevOps領(lǐng)域，包含開發(fā)、測試、運(yùn)維、監(jiān)控等場景，真正地結(jié)合大模型來提升效率、成本節(jié)約。

團(tuán)隊(duì)期望相關(guān)從業(yè)者一起貢獻(xiàn)自己的才智，來讓“天下沒有難做的coder”，也會(huì)定期分享對于LLM4DevOps領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)&嘗試。

歡迎使用&討論&共建

（1）ChatBot – 開箱即用的 DevOps 智能助手： https://github.com/codefuse-ai/codefuse-chatbot

（2）Eval – DevOps 領(lǐng)域 LLM 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評測：https://github.com/codefuse-ai/codefuse-devops-eval

（3）Model – DevOps 領(lǐng)域?qū)俅竽Ｐ停?https://github.com/codefuse-ai/CodeFuse-DevOps-Model

— 完 —

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