产品需求与概要设计(PRD & Architecture)

[!IMPORTANT]

立意:Agentic AI 学术研究与工程应用方案定制


#1. 产品愿景

#1.1 核心定位

一个专注于 Agentic AI 学术研究与工程应用方案定制的智能平台,通过 Agents 协作,构建一个 认知增强的学术研究与解决方案架构助手,为中文读者提供高质量的内容与资料收集、翻译、理解、语义检索与应用定制服务 [1]。

  • 内容采集:自动化收集、解析 Agentic AI 领域前沿学术与理论研究(Papers)、主流技术工程实践(Industrial Products)
  • 深度翻译:保持学术术语准确性的高质量中英互译
  • 语义理解:基于 GraphRAG 的内容关联分析与知识图谱构建
  • 智能检索:混合检索(关键词 + 向量 + 图谱)支持多跳推理
  • 应用研究:内容综述与趋势分析、技术选型参考、认知增强与可视化、认知应用方案定制

#1.2 差异化价值

传统方案本平台方案
孤立的文档翻译跨内容知识图谱关联 [2]
单一向量检索GraphRAG 多跳推理检索 [3]
人工整理分类Agent 自动化处理与元数据抽取
静态翻译结果实时任务监控与增量更新
无记忆能力Cognee 认知记忆层 [4]

#1.3 设计理念

基于认知增强Context Engineering 理论 [5][15],本平台采用以下核心设计理念:

  1. Agentic RAG 架构:将传统 RAG 被动检索转变为 Agent 驱动的主动推理,实现 Adaptive + Corrective + Self-RAG 组合 [6]
  2. 图谱增强记忆:利用知识图谱解决 LLM 的"孤立上下文"问题,构建确定性知识结构 [7]
  3. 多 Agent 协作:借鉴 BettaFish 论坛协作机制,通过"论坛辩论"模式避免单模型思维局限和交流同质化 [8]
  4. 三位一体存储:基于 OceanBase 实现 TP/AP/Vector 统一存储,消除 ETL 同步延迟 [9]
  5. 分层上下文管理:采用短期/长期记忆分层架构,系统性管理 Agent 运行上下文 [15]

#2. 用户画像与场景

#2.1 目标用户

#2.2 用户画像

角色核心需求痛点期望价值
AI 研究者跟踪前沿、理解原理、发现关联英文阅读门槛、内容孤立高质量翻译、知识图谱
工程实践者技术选型、方案设计、落地参考理论到实践鸿沟工程指引、代码示例
技术爱好者学习入门、理解概念内容碎片化体系化知识、学习路径

#2.3 核心使用场景

场景 1:内容检索与阅读

用户提问:"有哪些论文研究了 Chain-of-Thought 和 ReAct 的结合应用?"
系统响应:
  1. 向量检索 → 语义相关论文
  2. 图谱检索 → 方法论关联论文
  3. 多跳推理 → 发现间接关联
  4. 生成回答 → 综述 + 引用链接

场景 2:内容翻译与理解

用户上传:新发布的 Agentic AI 相关资料(论文 PDF / 技术博客 URL / GitHub 仓库)
系统处理:
  1. Reader Agent → 提取内容与结构
  2. Translation Agent → 高质量翻译(保留术语)
  3. Heartfelt Agent → 深度分析与要点提炼
  4. Cognee → 更新知识图谱,建立关联

场景 3:技术方案咨询

用户提问:"我需要为客服系统设计一个多 Agent 架构,有什么参考?"
系统响应:
  1. 检索相关内容(论文、文档、代码仓库)
  2. 图谱查询架构模式关联
  3. 结合 BettaFish 论坛协作机制
  4. 参考其他经典 Agents 模式
  5. 输出可落地的架构方案

#3. 功能需求

#3.1 功能概览

#3.2 核心功能




#3.3 P0 核心功能

#3.3.1 内容上传与管理

功能点描述验收标准
拖拽上传支持 PDF/Markdown/URL 格式50MB 限制,实时进度
批量上传多文件同时上传队列管理,并发控制
元数据提取自动识别标题、作者、摘要准确率 > 90%
分类管理按主题分类(LLM Agents / RAG 等)支持自定义标签
状态追踪处理状态可视化待处理/处理中/已完成

#3.3.2 智能翻译

功能点描述验收标准
学术术语保留专业术语中英对照关键术语不翻译
结构保持保留原文标题、段落结构Markdown 格式输出
增量翻译支持部分翻译、继续翻译断点续传
质量评估翻译质量自动评估BLEU/人工评分

#3.3.3 语义搜索

功能点描述验收标准
全文检索标题、摘要、内容搜索响应 < 500ms
向量检索语义相似度匹配Top-K 召回
混合检索关键词 + 向量融合RRF 重排序 [10]
筛选过滤按分类、日期、状态筛选组合条件

#3.3.4 任务监控

功能点描述验收标准
实时状态WebSocket 推送任务进度延迟 < 1s
任务列表查看所有任务状态分页、筛选
取消/重试任务控制操作即时响应
日志查看详细处理日志错误定位

#3.4 P1 增强功能

#3.4.1 知识图谱可视化

基于 Neo4j 知识图谱构建内容关联网络 [11]:

#3.4.2 多跳推理问答

基于 Agentic RAG 实现复杂问题推理 [6]:

#3.5 P2 扩展功能

功能描述优先级理由
用户认证注册登录、收藏管理个性化前提
个性化推荐基于历史行为推荐提升粘性
协作批注多人协作翻译、评审生态建设
API 平台开放能力给第三方生态扩展

#4. Agent 体系

#4.1 双框架战略

基于调研结论 [12],采用双框架战略平衡开发效率与生产稳定性:

框架适用场景核心优势
Claude SDK原型开发、定制需求灵活、Agent Skills 生态
Google ADK生产环境、批量处理高性能、Multi-Agent 编排

#4.2 Agents 协作架构

基于 ReAct 框架(Reasoning + Acting)设计,每个 Agent 交织推理与行动:

#4.3 Agent 职责定义

Agent职责核心能力设计模式
Coordinator Agent中央协调与任务编排流程控制、状态管理、批量并行处理、队列管理Orchestrator [13]
Reader Agent多源多模态内容解析PDF/URL/Word/PPT/Excel 解析、图片/音视频处理、元数据提取Tool Use
Translation Agent高质量学术翻译术语保留、结构保持Prompt Chaining
Heartfelt Agent深度分析与洞察生成内容综述、要点提炼CoT + Reflection
Solutions Architect场景化方案定制与架构设计应用方案输出、解决方案设计、技术选型建议、方案质量评估Planning + Synthesis

#4.4 Reader Agent 多源多模态能力

Reader Agent 是内容采集的核心组件,支持广泛的数据源和模态:

类型支持格式说明
文档格式PDF, Markdown, Word (.docx), PPT (.pptx), Excel (.xlsx), Text结构化内容提取
网络资源URL (Web Page), arXiv, GitHub自动抓取与解析
多模态文本, 图片 (PNG/JPG), 音频 (MP3/WAV), 视频 (MP4)LLM 多模态理解

#4.5 Solutions Architect 场景化方案定制

Solutions Architect 是平台的核心差异化能力,负责将调研分析结果转化为可落地的工程方案:

能力维度说明
应用场景理解分析用户的业务场景、技术约束、团队能力
方案设计基于调研分析成果,输出架构设计、技术选型、实施路径
最佳实践整合结合 BettaFish、Cognee 等框架,提供经过验证的工程模式 [8]
定制化输出根据用户需求,生成定制的 PRD、技术文档、代码骨架
方案评估评估方案的质量、可行性、成本效益

#4.6 论坛协作机制

借鉴 BettaFish 创新设计 [8],引入 Agent 论坛协作机制:


#5. 认知增强体系

#5.1 理论基础

本平台认知增强体系基于以下核心理论 [5][15]:

理论核心思想应用模块
GraphRAGLLM 构建知识图谱 + 社区检测内容关联分析
Agentic RAGAgent 驱动的自适应检索智能问答
Memory Pattern短期/长期记忆分层Cognee 认知层
Context Engineering系统性上下文管理检索与生成
ReAct Framework推理与行动交织Agent 决策循环
Reflection自我评估与修正生成质量保障

#5.2 Cognee 记忆层

基于 Cognee 框架,为 Agent 提供认知记忆层:

  • 长期记忆:跨会话持久化,避免上下文遗忘
  • 语义记忆:知识图谱存储实体关系
  • 情景记忆:保留处理历史和决策轨迹

基于 Cognee 框架 [4] 构建认知记忆层:

#5.3 知识图谱设计

#节点类型

基于 Reader Agent 支持的多源多模态能力 [4],知识图谱采用分层实体设计:

内容来源类(Source 基类及其特化)

节点属性说明
Sourceid, title, source_type, format, url, created_at内容来源基类
Paperid, title, abstract, year, arxiv_id, venue, doi学术论文(特化)
Articleid, title, summary, publish_date, platform技术文章(特化)
Documentid, title, doc_type, version, organization技术文档(特化)
CodeRepoid, name, description, language, stars, url代码仓库(特化)

知识实体类

节点属性说明
Authorname, affiliation, email作者
Conceptname, definition, category核心概念
Methodname, description, type方法论
Datasetname, size, domain数据集
Frameworkname, version, url, license技术框架
Toolname, description, category, url工具

#关系类型

关系起点终点属性说明
AUTHORED_BYSourceAuthororder作者关系
CITESPaperPapercontext论文引用
REFERENCESSourceSourcetype通用引用关系
USES_METHODSourceMethod-使用方法论
INTRODUCESSourceConcept-引入概念
EXTENDSMethodMethod-方法扩展
EVALUATED_ONPaperDatasetmetrics评估数据集
IMPLEMENTSCodeRepoFramework-实现框架
BASED_ONSourcePaper-基于论文
RELATED_TOSourceSourcescore相关性关联

#5.4 混合检索策略

#5.5 Agentic RAG 实现

基于调研结论 [6],实现 Adaptive + Corrective + Self-RAG 组合,覆盖 RAG 2.0 全部核心能力:

模式核心能力实现方式
Adaptive RAG自适应检索策略智能路由器动态选择向量/图谱/Web 检索
Corrective RAG纠错检索相关性评估器 + Web 搜索补救
Self-RAG自反思生成生成后评估,需修正时回退重生
Multi-Step多步推理LangGraph 状态机编排复杂检索任务

#6. 数据架构

#6.1 存储选型

基于调研结论 [9][11],采用以下存储技术:

存储类型技术选型用途核心优势
向量存储OceanBase V4.5+语义检索三位一体、HTAP 能力
图存储Neo4j / Cognee知识图谱成熟生态、AI 集成
关系存储OceanBase元数据、用户数据金融级事务
文件存储文件系统原始文档、翻译结果简化部署

#6.2 OceanBase 数据模型

hljs sql
-- 内容元数据表 (TP 场景) - 对应知识图谱 Source 基类
CREATE TABLE sources (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    source_type ENUM('paper', 'article', 'document', 'code_repo') NOT NULL,
    title VARCHAR(500) NOT NULL,
    abstract TEXT,
    authors JSON,
    url VARCHAR(1000),
    format VARCHAR(50),                    -- pdf, md, docx, pptx, xlsx, url, etc.
    publication_date DATE,
    category VARCHAR(100),
    status ENUM('pending', 'processing', 'translated', 'analyzed'),
    metadata JSON,                         -- 特化类型的扩展属性
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_source_type (source_type),
    INDEX idx_category (category),
    INDEX idx_status (status)
);

-- 内容向量表 (Vector DB 场景)
CREATE TABLE source_embeddings (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    source_id BIGINT NOT NULL,
    chunk_index INT DEFAULT 0,
    chunk_text TEXT,
    embedding VECTOR(1536),
    FOREIGN KEY (source_id) REFERENCES sources(id)
);

-- 创建 HNSW 向量索引
CREATE INDEX idx_source_embedding_hnsw
ON source_embeddings USING HNSW (embedding vector_cosine_ops)
WITH (m = 16, ef_construction = 128);

#6.3 Neo4j 知识图谱 Schema

hljs cypher
// 创建约束 - Source 基类及特化类型
CREATE CONSTRAINT source_id_unique FOR (s:Source) REQUIRE s.id IS UNIQUE
CREATE CONSTRAINT paper_id_unique FOR (p:Paper) REQUIRE p.id IS UNIQUE
CREATE CONSTRAINT article_id_unique FOR (a:Article) REQUIRE a.id IS UNIQUE
CREATE CONSTRAINT document_id_unique FOR (d:Document) REQUIRE d.id IS UNIQUE
CREATE CONSTRAINT code_repo_id_unique FOR (c:CodeRepo) REQUIRE c.id IS UNIQUE
CREATE CONSTRAINT author_name_unique FOR (a:Author) REQUIRE a.name IS UNIQUE

// 创建向量索引 - Source 级别通用语义检索
CREATE VECTOR INDEX source_embedding FOR (s:Source) ON (s.embedding)
OPTIONS {
  indexConfig: {
    `vector.dimensions`: 1536,
    `vector.similarity_function`: 'cosine'
  }
}

// 示例查询 1:查找使用相似方法的论文
MATCH (p1:Paper)-[:USES_METHOD]->(m:Method)<-[:USES_METHOD]-(p2:Paper)
WHERE p1.title = "ReAct"
RETURN p2.title, m.name

// 示例查询 2:跨内容类型查找相关资源
MATCH (s1:Source)-[:RELATED_TO]->(s2:Source)
WHERE s1.title CONTAINS "Agent"
RETURN s2.title, labels(s2) AS source_type

#7. 技术架构

#7.1 设计原则

原则说明
异步优先全链路异步处理,支持高并发论文处理
Agent 自治每个 Agent 专注单一职责,通过编排层协作
记忆增强Cognee 提供跨会话长期记忆,避免上下文遗忘
混合检索关键词 + 向量 + 图谱三路融合,RRF 重排序
可观测性任务实时监控,WebSocket 推送进度
渐进增强文件系统起步,逐步引入向量库和图数据库

#7.2 整体架构

#7.2.1 数据流图

#7.3 技术栈

层级技术选型版本/说明
前端Next.js (App Router)16.x
Zustand + immer状态管理
TailwindCSS样式框架
后端FastAPI + asyncioPython 3.14
Pydantic数据验证
AgentGoogle ADK生产部署
Claude Agent SDK原型开发
Claude Skills (Fallback)7 个专用能力
记忆Cognee认知记忆层
存储OceanBase V4.5+向量+关系
Neo4j知识图谱
测试Pytest + Vitest + Playwright82% 覆盖率
CI/CDGitHub Actions自动化

#7.4 目录结构

hljs shell
agentic-ai-cognizes/
├── cognizes/                   # 后端
│   ├── main.py                 # 应用入口
│   ├── api/                    # FastAPI 服务
│   │   ├── routes/             # API 路由
│   │   └── services/           # 业务服务
├── ├── agents/                 # Agents 核心
│   │   ├── adk/                # ADK Agent 实现
│   │   └── claude/             # Claude Agent 实现
│   └── core/                   # 核心组件
│       ├── models/             # Pydantic 模型
│       ├── config.py           # 配置管理
│       ├── memory.py           # Cognee 集成
│       └── exceptions.py       # 异常定义
├── ui/                         # 前端
│   └── src/
│       ├── app/                # App Router 页面
│       │   ├── papers/         # 论文管理
│       │   ├── tasks/          # 任务监控
│       │   └── search/         # 搜索页面
│       ├── components/         # React 组件
│       ├── hooks/              # useApi, useWebSocket
│       ├── store/              # Zustand Stores
│       └── lib/api.ts          # API 客户端
├── assets/                     # 资源文件
│   ├── source/                 # 原始文档
│   ├── translation/            # 翻译结果
│   └── heartfelt/              # 深度分析
├── tests/                      # 测试套件
├── docs/                       # 文档
└── .claude/skills/             # 7 个 Claude Skills

#8. 质量保障

#8.1 评估指标体系

基于 RAGAS 框架 [14] 建立检索与生成质量评估体系:

指标说明目标值
Faithfulness生成内容与检索上下文一致性> 85%
Answer Relevancy答案与问题相关性> 90%
Context Precision检索上下文信噪比> 80%
Context Recall相关信息召回率> 85%

#8.2 技术指标

指标当前目标
测试覆盖率82%> 90%
API 响应时间-< 500ms
向量检索延迟-< 100ms
翻译准确率-> 95%

#9. 参考文献

序号参考源来源核心思想本项目应用模块
[1]项目架构文档docs/001-architecture.md项目整体架构与代码结构全局
[2]Microsoft GraphRAG 论文From Local to GlobalLLM 构建知识图谱 + 图机器学习内容关联分析、多跳检索
[3]认知增强调研 - GraphRAG 原理docs/research/000-cognitive-enhancement.md图谱增强检索生成智能检索体系
[4]Cognee 深度调研docs/research/003-cognee.mdAI 记忆层 + 三存储架构认知记忆层
[5]认知增强调研报告docs/research/000-cognitive-enhancement.md理论基础与框架对比整体设计参考
[6]Agentic RAG 理论认知增强调研 §2.4主动推理、自适应检索、多步方案智能问答、复杂检索
[7]知识图谱在 AI 中的应用认知增强调研 §2.1.4减少幻觉 40-60%、可解释决策内容关联分析
[8]BettaFish 深度调研docs/research/060-bettafish.md论坛协作机制、多 Agent 辩论Agent 协作设计
[9]OceanBase 深度调研docs/research/033-oceanbase.md三位一体:TP/AP/Vector数据存储架构
[10]RRF 融合算法认知增强调研 § 6.4检索结果吾合重排序混合检索
[11]Neo4j 深度调研docs/research/050-neo4j.md原生图存储、O(1) 关系遍历知识图谱存储
[12]Agent 框架调研docs/research/020-agent-runtime-frameworks.mdADK/Claude SDK 对比双框架战略
[13]Agentic Design Patterns认知增强调研 § 5Memory、Tool Use、ReflectionAgent 设计模式
[14]RAGAS 评估框架RAGAS DocsFaithfulness/Relevancy 评估质量保障体系
[15]Context Engineering 调研docs/research/010-context-engineering.md分层记忆、上下文压缩记忆管理、状态管理
[16]ReActReAct: Synergizing Reasoning and Acting推理与行动交织,减少幻觉Agent 决策循环
[17]CoTChain-of-Thought Prompting链式思维促进复杂推理Heartfelt Agent
[18]Cognee 官方文档Cognee Docs核心操作、构建块、存储配置Cognee 集成
[19]OceanBase 向量索引OceanBase Vector SearchHNSW/IVF 索引算法向量检索
[20]Neo4j GDS 算法Neo4j GDS Manual50+ 图算法图分析