第一章:智能体测试概述
1.1 什么是智能体(AI Agent)
1.1.1 智能体的定义
智能体(AI Agent)是一种能够感知环境、自主决策并采取行动以实现特定目标的 AI 系统。与传统的 AI 模型不同,智能体不仅能够理解和生成文本,还能够:
- 调用工具:如搜索引擎、计算器、数据库等
- 执行任务:如预订、查询、分析等
- 多步推理:分解复杂问题,逐步求解
- 自主规划:制定行动计划并执行
1.1.2 智能体的核心组成
一个典型的智能体系统包含以下组件:
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 智能体系统架构 │
├─────────────────────────────────────────┤
│ ┌─────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ 用户 │──▶│ 对话管理 │ │
│ └─────────┘ └──────────┘ │
│ │ │
│ ┌────────────┴────────────┐ │
│ ▼ ▼ │
│ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │
│ │ 大语言 │◀────────────▶│ 知识库 │ │
│ │ 模型 │ │ │ │
│ └─────────┘ └─────────┘ │
│ │ │ │
│ ▼ ▼ │
│ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │
│ │ 工具调用 │ │ 向量检索 │ │
│ └─────────┘ └─────────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘
主要组件说明:
- 大语言模型(LLM):核心推理引擎,负责理解用户意图、生成回复
- 知识库:存储领域知识、文档、FAQ 等结构化或非结构化数据
- 向量检索:使用 embedding 技术快速检索相关知识
- 对话管理:管理多轮对话的上下文和状态
- 工具调用:集成外部 API 和工具,扩展智能体能力
上面是一个智能体产品最简化的结构图(其内部是非分复杂的),其核心在于智能体模型(其实就是 Agent)能否正确理解用户的意图并调用适合的工具来完成用户的需求。 所以这里面就衍生出了很多的测试类型。单说效果评测就几个大类:
- 意图识别:验证智能体能准确的理解用户的意图,调用合适的工具(比如用户想总结一个文档的内容,那应该调用文档解析工具,而不是网页解析工具。这需要 Agent 正确理解众多工具的作用以及用户的问题。)
- 工具测试:一个智能体产品可能有数百甚至上千个工具,有的负责知识检索,有的负责网络检索,有的负责视频合成,有的负责图片理解。
- 上下文工程:在多轮会话中,往往需要把每一次对话的内容(包括用户的问题和智能体的回复以及中间产物,比如文档,视频,总结等)作为上下文输入给大模型,让大模型更好的理解用户的问题以便于输出更加优质的内容。但这庞大的上下文也会干扰大模型的判断(比如用户曾经问过:北京今天的天气怎么样?然后又问了一句北京今天车辆限号多少? 然后最后问,那上海呢? 这时用户期望问的是上海的车辆限号, 但模型可能会被更早的问题干扰,认为用户仍然在询问天气问题)。 所以在庞大上下文的背景下,智能体的上下文工程治理就尤为重要。 这涉及到上下文的写/选/压/隔,长期记忆,Agent 转交,模型改写等等。
- 知识库的检索/解析/拆分。其实在智能体中,把知识库放到工具里也是没毛病的,毕竟在智能体中万物皆工具。 但这里把知识库单独拎出来说是因为它的重要性,在用户场景中,绝大多数的用户诉求都是希望模型检索并提炼出精准的答案。并且知识库的构建又是一项十分复杂的工作。所以这里单独分成一个类型。
1.1.3 智能体的应用场景
智能体技术已经在多个领域得到广泛应用:
应用场景 | 具体应用 | 技术特点 |
---|---|---|
客户服务 | 智能客服、售后支持 | 多轮对话、知识库检索 |
企业办公 | 会议纪要、文档问答 | 文档理解、信息抽取 |
教育培训 | 智能辅导、答疑解惑 | 个性化推荐、知识图谱 |
金融分析 | 财报解读、风险评估 | 数据分析、推理能力 |
代码辅助 | 代码生成、Bug 修复 | 代码理解、调试能力 |
医疗健康 | 症状分析、健康咨询 | 专业知识、安全性 |
1.2 为什么要测试智能体
1.2.1 智能体测试的重要性
与传统软件不同,智能体系统具有以下特点,使得测试变得尤为重要:
1. 非确定性
- 同样的输入可能产生不同的输出(因为现在都是 sampling 采样策略)
- 受模型版本、温度参数、随机种子等影响
2. 复杂性
- 涉及 NLP、检索、推理等多个技术模块
- 组件间的交互复杂
3. 质量难以量化
- 回答的"好坏"难以用简单指标衡量
- 需要多维度的评测体系
4. 潜在风险
- 可能产生错误信息(幻觉)
- 可能泄露敏感信息
- 可能产生不当内容
1.2.2 智能体测试的挑战
挑战 | 说明 | 应对策略 |
---|---|---|
测试用例设计 | 输入空间巨大,难以穷举 | 基于场景分类,代表性采样 |
预期结果定义 | 没有唯一正确答案 | 使用语义相似度、专家评估 |
性能评估 | 延迟、吞吐量受多因素影响 | 多场景压测,统计分析 |
回归测试 | 模型更新可能影响所有功能 | 建立基准测试集,持续监控 |
效果评测 | 主观性强,人工评测成本高 | 自动化指标 + 人工抽检 |
1.3 智能体测试的分类
1.3.1 功能测试(Functional Testing)
目标:验证智能体是否按照预期功能正常工作
测试内容:
- ✔️ 基本对话能力:能否理解用户输入,生成合理回复
- ✔️ 知识库检索:能否准确检索相关知识
- ✔️ 上下文管理:能否维护多轮对话的上下文
- ✔️ 工具调用:能否正确调用外部工具
- ✔️ 异常处理:遇到错误输入或异常情况的处理
上下文测试示例:
# 测试用例:基本对话
输入:"北京今天天气怎么样?"
预期:返回天气信息或提示查询天气
# 测试用例:上下文理解
第1轮:"介绍一下Python"
第2轮:"它有什么优点?" # "它"指代Python
预期:回答Python的优点
1.3.2 性能测试(Performance Testing)
目标:评估智能体在不同负载下的性能表现
关键指标:
指标 | 说明 | 目标值示例 |
---|---|---|
首 Token 延迟(TTFT) | 从请求到返回第一个 token 的时间 | < 500ms |
总延迟 | 完整响应的总时间 | < 5s |
Token 生成速度(吐字率) | 每秒生成的 token 数 | > 50 tokens/s |
吞吐量(QPS) | 每秒处理的请求数 | > 100 QPS |
并发能力 | 同时支持的并发用户数 | > 1000 |
资源使用 | CPU、内存、GPU 利用率 | < 80% |
测试类型:
- 负载测试:逐步增加负载,找到系统极限
- 压力测试:超出设计负载,测试稳定性
- 持久性测试:长时间运行,检测内存泄漏等问题
- 峰值测试:模拟突发流量
工具:
- Locust:Python 编写的分布式性能测试工具
- JMeter:Apache 开源的性能测试工具
- wrk:现代化的 HTTP 压测工具
1.3.3 效果评测(Quality Evaluation)
目标:量化评估智能体的输出质量
评测维度:
1. 准确性(Accuracy)
- 事实性:信息是否正确
- 逻辑性:推理是否合理
2. 相关性(Relevance)
- 回答是否切题
- 是否包含所需信息
3. 完整性(Completeness)
- 信息是否全面
- 是否遗漏关键点
4. 流畅性(Fluency)
- 语言是否通顺
- 表达是否清晰
5. 安全性(Safety)
- 是否包含有害内容
- 是否泄露敏感信息
评测指标:
指标类别 | 指标名称 | 适用场景 |
---|---|---|
分类指标 | 准确率、召回率、F1 | 选择题、分类任务 |
生成指标 | BLEU、ROUGE | 文本生成、翻译 |
语义指标 | BERTScore、语义相似度 | 开放式问答 |
专用指标 | Pass@k(代码)、Math Score(数学) | 特定领域 |
公开评测数据集:
- MMLU:多领域多任务理解
- C-Eval:中文综合能力评测
- GSM8K:小学数学推理
- HumanEval:Python 代码生成
小结
本次先简单概述一些测试内容,后续会针对每个项逐个讲解。 AI 目前的能力已经十分强大, 我现在工作中 90% 的代码都是用 AI 来生成的, 就连本篇文章我也用了 AI 润色(之前还试过用 AI 写小说,但失败了)。所以后续各种 AI 产品我预计会层出不穷。 所以打算系统的总结一下我经历过的智能体测试方法。
最后再宣传一下自己的星球,后续更多文章都会在星球中发布。
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