تحولی در سیستم‌های خودکار: پروتکل‌های تعامل‌پذیری

رشته نوپای سیستم‌های خودکار، که به‌طور فزاینده‌ای توسط استدلال، برنامه‌ریزی و قابلیت‌های اجرایی پیچیده مدل‌های زبان بزرگ (LLM) پشتیبانی می‌شود، با مانع مهمی مواجه شده است: ارتباطات. در حالی که عامل‌های LLM در تجزیه دستورالعمل‌ها و استفاده از ابزارها برتری دارند، توانایی آنها برای تعامل یکپارچه در محیط‌های مقیاس‌پذیر، ایمن و مدولار همچنان یک چالش اساسی است. رواج APIهای خاص فروشنده، ادغام‌های موقت و رجیستری‌های ابزار استاتیک منجر به سیستم‌های پراکنده شده است. برای غلبه بر این محدودیت‌ها، مجموعه‌ای از چهار پروتکل نوآورانه—پروتکل متن مدل (MCP)، پروتکل ارتباط عامل (ACP)، پروتکل عامل به عامل (A2A) و پروتکل شبکه عامل (ANP)—طرحی را برای استانداردسازی قابلیت تعامل در زیرساخت‌های مختلف عامل ارائه می‌دهد.

پروتکل متن مدل (MCP): استانداردسازی فراخوانی ابزار

عامل‌های LLM ذاتاً به متن وابسته هستند. برای تولید مؤثر پرس و جوهای SQL، بازیابی اسناد مرتبط یا فراخوانی APIها، آنها به طرح‌های ورودی ساختاریافته و دقیق نیاز دارند. به‌طور سنتی، این متن در داخل اعلان‌ها تعبیه شده یا در منطق سیستم کدگذاری شده است، رویکردی که هم شکننده است و هم مقیاس‌پذیری آن دشوار است. MCP این رابط حیاتی را با معرفی مکانیزم مبتنی بر JSON-RPC بازتعریف می‌کند که عامل‌ها را قادر می‌سازد تا فراداده ابزار و متن ساختاریافته را به‌طور پویا دریافت کنند.

MCP به عنوان یک لایه رابط همه کاره عمل می‌کند و شکاف بین عامل‌ها و قابلیت‌های خارجی آنها را پر می‌کند. این به توسعه دهندگان این امکان را می‌دهد تا تعاریف ابزار—از جمله انواع آرگومان، خروجی‌های مورد انتظار و محدودیت‌های استفاده—را ثبت کرده و آنها را در قالب استاندارد در اختیار عامل قرار دهند. این امر اعتبارسنجی بی‌درنگ را امکان‌پذیر می‌سازد و اطمینان می‌دهد که عامل از ابزار به درستی استفاده می‌کند. اجرای ایمن، جلوگیری از عواقب ناخواسته؛ و جایگزینی یکپارچه ابزار، امکان به‌روزرسانی‌ها و بهبودها را بدون نیاز به آموزش مجدد عامل یا بازنویسی سریع فراهم می‌کند.

MCP با عمل کردن به عنوان "USB-C" ابزارهای هوش مصنوعی، ادغام مدولار و مستقل از زیرساخت را ترویج می‌کند. علاوه بر این، از بی‌طرفی فروشنده حمایت می‌کند و عامل‌ها را قادر می‌سازد تا از همان رابط متن در سراسر LLMها از ارائه‌دهندگان مختلف استفاده کنند. این بی‌طرفی فروشنده به ویژه برای پذیرش سازمانی بسیار مهم است، جایی که سازمان‌ها اغلب به ترکیبی از فناوری‌های هوش مصنوعی از فروشندگان مختلف تکیه می‌کنند.

پروتکل ارتباط عامل (ACP): پیام‌رسانی ناهمزمان و قابلیت مشاهده

در سناریوهایی که چندین عامل در یک محیط محلی—مانند یک کانتینر مشترک یا یک برنامه کاربردی سازمانی—فعالیت می‌کنند، ارتباط کارآمد از اهمیت بالایی برخوردار است. پروتکل ارتباط عامل (ACP) برای رفع این نیاز طراحی شده است و یک لایه پیام‌رسانی REST-native و ناهمزمان-اول را معرفی می‌کند که از محتوای چندوجهی، به‌روزرسانی‌های زنده و گردش کارهای مقاوم در برابر خطا پشتیبانی می‌کند.

ACP عامل‌ها را قادر می‌سازد تا پیام‌های چند قسمتی را ارسال کنند که شامل داده‌های ساختاریافته، لکه‌های باینری و دستورالعمل‌های متنی هستند. پشتیبانی از پاسخ‌های جریانی به عامل‌ها اجازه می‌دهد تا در طول اجرای وظیفه، به‌روزرسانی‌های افزایشی را ارائه دهند و سایر عامل‌ها را از پیشرفت در زمان واقعی مطلع کنند. نکته مهم این است که ACP مستقل از SDK است و از استانداردهای باز پیروی می‌کند و اجرای آن را در هر زبان برنامه‌نویسی و ادغام یکپارچه در سیستم‌های مبتنی بر HTTP موجود تسهیل می‌کند.

یکی از ویژگی‌های کلیدی ACP، قابلیت مشاهده داخلی آن است. عامل‌های سازگار با ACP می‌توانند ارتباطات را ثبت کنند، معیارهای عملکرد را در معرض دید قرار دهند و خطاها را در سراسر وظایف توزیع‌شده از طریق هوک‌های تشخیصی داخلی ردیابی کنند. این امر در محیط‌های تولیدی ضروری است، جایی که اشکال‌زدایی رفتار عامل در غیر این صورت می‌تواند مبهم و چالش برانگیز باشد. توانایی نظارت و تجزیه و تحلیل تعاملات عامل، بینش‌های ارزشمندی را در مورد عملکرد سیستم ارائه می‌دهد و به شناسایی زودهنگام مشکلات احتمالی کمک می‌کند.

پروتکل عامل به عامل (A2A): همکاری همتا

عامل‌ها اغلب نیاز دارند در حوزه‌ها، سازمان‌ها یا محیط‌های ابری مختلف با یکدیگر همکاری کنند. رویکردهای سنتی مانند APIهای استاتیک و مدل‌های حافظه مشترک، از رفع الزامات هماهنگی پویا و ایمن چنین گردش کارهایی باز می‌مانند. پروتکل عامل به عامل (A2A) یک چارچوب ارتباط همتا به همتا را معرفی می‌کند که بر اساس نمایندگی مبتنی بر قابلیت ساخته شده است.

در قلب A2A کارت‌های عامل قرار دارند، توصیفگرهای JSON خودکار که قابلیت‌ها، نقاط پایانی ارتباطی و سیاست‌های دسترسی یک عامل را تبلیغ می‌کنند. این کارت‌های عامل در طول فرآیندهای دست دادن عامل مبادله می‌شوند و به دو نهاد مستقل اجازه می‌دهند تا قبل از اجرای هر وظیفه‌ای، در مورد شرایط همکاری مذاکره کنند. این اطمینان می‌دهد که هر دو عامل از قابلیت‌ها و محدودیت‌های یکدیگر آگاه هستند و در مورد دامنه و شرایط تعامل خود توافق دارند.

A2A مستقل از انتقال است، اما اغلب از طریق HTTP و رویدادهای ارسال شده توسط سرور (SSE) پیاده‌سازی می‌شود و هماهنگی مبتنی بر فشار با تأخیر کم را امکان‌پذیر می‌کند. این امر آن را برای سناریوهایی مانند اتوماسیون سازمانی ایده‌آل می‌کند، جایی که عامل‌های بخش‌های مختلف ممکن است اسناد، برنامه‌ها یا تجزیه و تحلیل‌ها را مدیریت کنند، اما باید بدون آشکار کردن منطق داخلی یا به خطر انداختن امنیت، هماهنگ شوند. مکانیزم نمایندگی مبتنی بر قابلیت تضمین می‌کند که هر عامل فقط به منابع و اطلاعات مورد نیاز برای انجام وظایف تعیین‌شده خود دسترسی دارد و خطر دسترسی غیرمجاز یا نقض داده‌ها را به حداقل می‌رساند.

مزایای A2A متعدد است:

• نمایندگی مدولار وظایف بین همتایان با دامنه‌های قابلیت به خوبی تعریف شده، که امکان کنترل دقیق بر دسترسی‌ها و مجوزها را فراهم می‌کند.
• مذاکره ایمن در مورد دسترسی به منابع و شرایط اجرا، اطمینان از اینکه همه طرف‌ها در مورد شرایط همکاری توافق دارند.
• به‌روزرسانی‌های بی‌درنگ و مبتنی بر رویداد از طریق الگوهای پیام‌رسانی سبک، که هماهنگی سریع و کارآمد را امکان‌پذیر می‌کند.

این معماری به عامل‌ها این امکان را می‌دهد تا گردش کارهای توزیع‌شده را بدون تکیه بر یک هماهنگ‌کننده مرکزی تشکیل دهند، که توزیع وظایف ارگانیک و تصمیم‌گیری مستقل را تقویت می‌کند. این رویکرد غیرمتمرکز انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد و سیستم را با شرایط متغیر و رویدادهای غیرمنتظره سازگارتر می‌کند.

پروتکل شبکه عامل (ANP): هماهنگی وب باز

هنگامی که عامل‌ها در سراسر اینترنت باز عمل می‌کنند، کشف، احراز هویت و مدیریت اعتماد از اهمیت بالایی برخوردار می‌شوند. پروتکل شبکه عامل (ANP) با ترکیب فناوری‌های وب معنایی با مدل‌های هویت رمزنگاری، پایه و اساس همکاری عامل غیرمتمرکز را فراهم می‌کند.

ANP از شناسه‌های غیرمتمرکز (DID) و نمودارهای JSON-LD سازگار با W3C برای ایجاد هویت‌های عامل خودکار و قابل تأیید استفاده می‌کند. عامل‌ها فراداده، هستی‌شناسی‌ها و نمودارهای قابلیت را منتشر می‌کنند و به سایر عامل‌ها این امکان را می‌دهند تا پیشنهادات خود را بدون تکیه بر رجیستری‌های متمرکز کشف و تفسیر کنند. این رویکرد غیرمتمرکز نقاط ضعف واحد را حذف می‌کند و استحکام شبکه عامل را افزایش می‌دهد.

امنیت و حریم خصوصی در ANP محوری هستند. از کانال‌های پیام رمزگذاری شده، امضای رمزنگاری درخواست‌ها و افشای انتخابی قابلیت‌های عامل پشتیبانی می‌کند. این ویژگی‌ها بازارهای عامل، شبکه‌های تحقیقاتی فدرال و همکاری بدون اعتماد در سراسر مرزها یا سازمان‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند. توانایی افشای انتخابی قابلیت‌های عامل به عامل‌ها این امکان را می‌دهد تا اطلاعاتی را که با دیگران به اشتراک می‌گذارند کنترل کنند، از داده‌های حساس محافظت کنند و حریم خصوصی را حفظ کنند.

ANP از طریق متن معنایی و هویت غیرمتمرکز خود، آنچه را که DNS و TLS به اینترنت اولیه آوردند، به اکوسیستم عامل می‌آورد: قابلیت کشف، اعتماد و امنیت در مقیاس. همانطور که DNS به کاربران امکان می‌دهد وب‌سایت‌ها را با نام به جای آدرس IP پیدا کنند، ANP به عامل‌ها امکان می‌دهد یکدیگر را بدون نیاز به دانستن آدرس‌های شبکه خاص خود کشف و با آنها تعامل کنند. و همانطور که TLS کانال‌های ارتباطی امنی را برای وب‌سایت‌ها فراهم می‌کند، ANP کانال‌های پیام رمزگذاری شده را برای عامل‌ها فراهم می‌کند و اطمینان می‌دهد که تعاملات آنها در برابر استراق سمع و دستکاری محافظت می‌شود.

از APIهای استاتیک تا پروتکل‌های پویا: تکامل قابلیت تعامل

تلاش برای دستیابی به قابلیت تعامل در سیستم‌های عامل به دهه 1990 با زبان‌های نمادین مانند KQML و FIPA-ACL برمی‌گردد. این تلاش‌های اولیه ساختارهای اجرایی رسمی و مدل‌های حالت ذهنی عامل را ایجاد کردند، اما به دلیل حجیم بودن، عدم وجود مکانیزم‌های کشف پویا و تکیه بیش از حد بر XML با مشکل مواجه شدند.

دهه 2000 شاهد ظهور معماری‌های سرویس‌گرا (SOA) بود، جایی که عامل‌ها و سرویس‌ها از طریق SOAP و WSDL با یکدیگر تعامل داشتند. در حالی که از نظر اصولی مدولار بودند، این سیستم‌ها از گسترش پیکربندی، جفت شدن تنگاتنگ و سازگاری کم با تغییر رنج می‌بردند. پیچیدگی پیکربندی و مدیریت این سیستم‌ها اغلب بیشتر از مزایای مدولاریتی بود.

با این حال، عامل‌های LLM مدرن به الگوهای جدیدی نیاز دارند. نوآوری‌هایی مانند فراخوانی تابع و تولید افزایش‌یافته با بازیابی، مدل‌ها را قادر می‌سازد تا در گردش کارهای یکپارچه استدلال و عمل کنند. با این حال، این مدل‌ها بدون تبادل قابلیت پویا، مذاکره بین عامل و طرحواره‌های مشترک، ایزوله می‌مانند. نسل فعلی پروتکل‌ها—MCP، ACP، A2A و ANP—نشان‌دهنده تغییر قابل توجهی از سیستم‌های استاتیک و بسته به اکوسیستم‌های سازگار و باز است. این پروتکل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر و ایمن باشند و عامل‌ها را قادر می‌سازند تا به طور یکپارچه و کارآمد در محیط‌های مختلف با یکدیگر تعامل کنند.

نقشه راهی به سوی سیستم‌های چندعاملی مقیاس‌پذیر

معماری قابلیت تعامل یکپارچه نیست. هر پروتکل به یک ردیف متمایز از همکاری عامل می‌پردازد و در مجموع یک نقشه راه استقرار منسجم را تشکیل می‌دهند:

1. MCP دسترسی ساختاریافته و ایمن به ابزارها و مجموعه‌داده‌ها را امکان‌پذیر می‌کند و پایه‌ای برای تعامل عامل فراهم می‌کند.
2. ACP پیام‌رسانی ناهمزمان و چندوجهی عامل را معرفی می‌کند و ارتباط کارآمد بین عامل‌ها را در یک محیط محلی امکان‌پذیر می‌کند.
3. A2A مذاکره و نمایندگی ایمن قابلیت همتا به همتا را امکان‌پذیر می‌کند و همکاری بین عامل‌ها را در حوزه‌ها و سازمان‌های مختلف تقویت می‌کند.
4. ANP از کشف عامل وب باز و هویت غیرمتمرکز پشتیبانی می‌کند و عامل‌ها را قادر می‌سازد تا به طور ایمن و بدون اعتماد در سراسر اینترنت باز با یکدیگر تعامل کنند.

این استراتژی لایه‌ای به توسعه‌دهندگان و شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا قابلیت‌ها را به تدریج، از ادغام‌های محلی و مقیاس‌بندی تا شبکه‌های عامل کاملاً غیرمتمرکز و مستقل، اتخاذ کنند. این رویکرد پذیرش تدریجی به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد تا پروتکل‌ها و فناوری‌های مختلف را آزمایش کنند و سیستم‌های عامل خود را با نیازها و الزامات خاص خود تطبیق دهند.

این پروتکل‌ها صرفاً ابزارهای ارتباطی نیستند. آنها عناصر معماری برای نسل بعدی سیستم‌های مستقل هستند. با گسترش عامل‌های هوش مصنوعی در سراسر محیط‌های ابری، لبه‌ای و سازمانی، توانایی تعامل ایمن، مدولار و پویا به سنگ بنای زیرساخت هوشمند تبدیل می‌شود. با طرحواره‌های مشترک، حاکمیت باز و مدل‌های امنیتی مقیاس‌پذیر، این پروتکل‌ها توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازند تا از ادغام‌های سفارشی فراتر رفته و به سمت یک استاندارد رابط عامل جهانی حرکت کنند. درست مانند HTTP و TCP/IP که زیربنای اینترنت مدرن بودند، MCP، ACP، A2A و ANP آماده هستند تا به پایه‌های اکوسیستم‌های نرم‌افزاری بومی هوش مصنوعی تبدیل شوند و آینده‌ای را امکان‌پذیر کنند که در آن عامل‌های مستقل می‌توانند به طور یکپارچه با یکدیگر همکاری کنند تا مشکلات پیچیده را حل کنند و نوآوری را هدایت کنند.