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KI-Agenten-Evaluierung: Strands Evals für die Produktionsreife

·7 Min. Lesezeit·AWS·Originalquelle
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Architekturdiagramm von Strands Evals, das die Interaktion zwischen Fällen, Experimenten und Evaluatoren für eine umfassende Evaluierung von KI-Agenten veranschaulicht.

Ein Experiment fungiert als Testsuite und orchestriert den gesamten Evaluierungsprozess. Es führt mehrere Fälle und einen oder mehrere konfigurierte Evaluatoren zusammen. Während eines Evaluierungslaufs nimmt das Experiment jeden Fall, speist seine Eingabe in Ihren KI-Agenten, sammelt die Antwort des Agenten und den Ausführungsverlauf und leitet diese Ergebnisse dann zur Bewertung an die zugewiesenen Evaluatoren weiter. Diese Abstraktion stellt sicher, dass die Evaluierung systematisch und über eine definierte Reihe von Szenarien wiederholbar ist.

Schließlich sind Evaluatoren die Richter in diesem System. Sie prüfen akribisch, was Ihr Agent produziert hat – seine tatsächliche Ausgabe und seinen operativen Verlauf – und vergleichen dies mit dem, was erwartet oder gewünscht wurde. Anders als einfache Assertionsprüfungen basieren Strands Evals' Evaluatoren überwiegend auf LLMs. Dies ist ein entscheidender Unterschied; durch die Nutzung von Sprachmodellen können Evaluatoren anspruchsvolle, nuancierte Urteile über Qualitäten wie Relevanz, Hilfsbereitschaft, Kohärenz und Treue treffen – Attribute, die mit bloßen Zeichenkettenvergleichen unmöglich genau zu bewerten sind. Diese flexible und dennoch rigorose Beurteilungsfähigkeit ist entscheidend für die effektive Evaluierung von KI-Agenten in der Produktion.

Die Aufgabenfunktion: Brücke zwischen Agentenausführung und Evaluierung

Um Ihren KI-Agenten in das Strands Evals-Framework zu integrieren, wird eine entscheidende Komponente namens Aufgabenfunktion (Task Function) eingesetzt. Diese aufrufbare Funktion dient als Brücke, die ein Case-Objekt empfängt und die Ergebnisse der Ausführung dieses spezifischen Falls durch Ihr Agentensystem zurückgibt. Diese Schnittstelle ist äußerst flexibel und unterstützt zwei grundlegend unterschiedliche Evaluierungsmuster: online und offline. Weitere Einblicke in die Vorbereitung von KI-Agenten für den praktischen Einsatz finden Sie unter Operationalizing Agentic AI Part 1: Ein Leitfaden für Stakeholder.

Die Online-Evaluierung beinhaltet den Echtzeit-Aufruf Ihres KI-Agenten während des Evaluierungslaufs. Die Aufgabenfunktion erstellt dynamisch eine Agenteninstanz, sendet die Eingabe des Falls, erfasst die Live-Antwort des Agenten und zeichnet dessen Ausführungsverlauf auf. Dieses Muster ist in der Entwicklungsphase von unschätzbarem Wert, da es sofortiges Feedback zu Änderungen liefert und für Continuous Integration und Delivery (CI/CD)-Pipelines unerlässlich ist, bei denen das Agentenverhalten vor dem Deployment überprüft werden muss. Es stellt sicher, dass die Leistung des Agenten in seinem tatsächlichen Betriebszustand bewertet wird.

from strands import Agent

def online_task(case):
    agent = Agent(tools=[search_tool, calculator_tool])
    result = agent(case.input)

    return {
        "output": str(result),
        "trajectory": agent.session
    }

Umgekehrt arbeitet die Offline-Evaluierung mit historischen Daten. Anstatt einen Live-Agenten zu initiieren, ruft die Aufgabenfunktion zuvor aufgezeichnete Interaktionsspuren aus Quellen wie Protokollen, Datenbanken oder Beobachtungssystemen ab. Sie analysiert diese historischen Spuren dann in das von den Evaluatoren erwartete Format, um deren Urteilsfindung zu ermöglichen. Dieser Ansatz ist äußerst effektiv für die Bewertung des Produktionsverkehrs, die Durchführung historischer Leistungsanalysen oder den Vergleich verschiedener Agentenversionen anhand eines konsistenten Satzes realer Benutzerinteraktionen, ohne die Rechenkosten einer erneuten Live-Ausführung des Agenten zu verursachen. Er ist besonders nützlich für retrospektive Analysen und groß angelegte Datensatz-Evaluierungen.

def offline_task(case):
    trace = load_trace_from_database(case.session_id)
    session = session_mapper.map_to_session(trace)

    return {
        "output": extract_final_response(trace),
        "trajectory": session
    }

Unabhängig davon, ob Sie einen neu implementierten Agenten testen oder Monate von Produktionsdaten untersuchen, sind dieselben leistungsstarken Evaluatoren und die robuste Berichterstattungsinfrastruktur innerhalb von Strands Evals anwendbar. Die Aufgabenfunktion abstrahiert die Datenquelle und passt sie nahtlos an das Evaluierungssystem an, wodurch konsistente und umfassende Einblicke in die Agentenleistung erzielt werden. Die Integration einer so robusten Evaluierung ist der Schlüssel für fortgeschrittene agentische Codierungsworkflows, ähnlich denen, die in Xcode Agentic Coding besprochen werden.

Bewertung der Agentenqualität mit integrierten Evaluatoren

Nachdem die Aufgabenfunktion die Agentenausgabe effektiv an das Evaluierungssystem weiterleitet, besteht der nächste entscheidende Schritt darin, zu bestimmen, welche Aspekte der Agentenqualität gemessen werden sollen. Strands Evals ist darauf ausgelegt, eine umfassende Bewertung zu bieten, und stellt daher eine Suite integrierter Evaluatoren bereit. Jede davon ist speziell entwickelt, um verschiedene Dimensionen der Leistung und Ausgabequalität eines KI-Agenten zu identifizieren und zu bewerten.

Das Framework versteht, dass die Agentenqualität vielschichtig ist. Es reicht nicht aus, dass ein Agent lediglich Text produziert; dieser Text muss hilfreich, relevant, kohärent und seinem Kontext oder Quellmaterial treu sein. Traditionelle Metriken erfassen diese subjektiven, aber kritischen Attribute oft nicht. Genau hier liegt die Stärke der bereits erwähnten LLM-basierten Evaluatoren. Durch die Nutzung von Sprachmodellen selbst als Richter können Strands Evals anspruchsvolle qualitative Bewertungen durchführen. Diese LLMs können die Antwort eines Agenten auf ihren allgemeinen Nutzen für den Benutzer, ihren logischen Fluss, ihre Einhaltung festgelegter Fakten oder Anweisungen und ihre Fähigkeit, Konsistenz über ein Gespräch hinweg aufrechtzuerhalten, analysieren. Dieses intelligente, nuancierte Urteilsvermögen ermöglicht es Entwicklern, über einfache Schlüsselwortübereinstimmungen hinauszugehen und die Effektivität und Zuverlässigkeit ihrer KI-Agenten in realen Szenarien wirklich zu verstehen.

Fazit: Sicherstellung produktionsreifer KI-Agenten mit Strands Evals

Die Überführung von KI-Agenten von der Konzeption zum zuverlässigen Produktionseinsatz erfordert eine hochentwickelte Evaluierungsstrategie, die über die Grenzen traditioneller Softwaretests hinausgeht. Strands Evals bietet genau das: ein praktisches, strukturiertes Framework, das die inhärente Nicht-Determiniertheit und den komplexen adaptiven Charakter von KI-Agenten berücksichtigt. Durch die klare Definition der Evaluierung mittels Cases, deren Orchestrierung über Experiments und die Anwendung nuancierter Evaluators – insbesondere solcher, die von LLMs für qualitative Urteile angetrieben werden – ermöglicht Strands Evals Entwicklern eine systematische Leistungsbewertung.

Die Vielseitigkeit der Task Function, die sowohl die Echtzeit-Online-Evaluierung für schnelle Entwicklung als auch die Offline-Analyse historischer Daten unterstützt, festigt ihren Nutzen über den gesamten Agentenlebenszyklus hinweg zusätzlich. Dieser umfassende Ansatz stellt sicher, dass KI-Agenten nicht nur funktionsfähig, sondern auch hilfreich, kohärent und robust sind, und schafft das notwendige Vertrauen für ihre erfolgreiche Integration in kritische Produktionsumgebungen. Die Einführung von Frameworks wie Strands Evals ist unerlässlich für jeden, der ernsthaft daran interessiert ist, qualitativ hochwertige, produktionsreife KI-Agenten in der sich schnell entwickelnden Technologielandschaft von heute zu entwickeln, einzusetzen und zu warten.

Häufig gestellte Fragen

What fundamental challenge do AI agents pose for traditional software testing methodologies?
AI agents, by their inherent nature, are flexible, adaptive, and highly context-aware, making their outputs non-deterministic. Unlike traditional software where the same input reliably yields the same expected output, AI agents generate natural language responses and make decisions that can vary even with identical inputs. This variability means that conventional assertion-based testing, which relies on precise, predictable outcomes, is inadequate. Agents' ability to use tools, retrieve information, and engage in multi-turn conversations further complicates evaluation, requiring a shift from simple keyword comparisons to nuanced, judgment-based assessments that can handle the fluidity and creativity of AI-driven interactions. This necessitates specialized frameworks like Strands Evals to systematically gauge quality dimensions beyond strict determinism.
How does Strands Evals address the non-deterministic nature of AI agent outputs?
Strands Evals tackles the non-deterministic challenge by introducing a framework centered on judgment-based evaluation, primarily leveraging large language models (LLMs) as evaluators. Instead of relying on strict assertion checks, LLM-based evaluators can make nuanced assessments of qualitative aspects such as helpfulness, coherence, relevance, and faithfulness of agent responses. The framework organizes evaluation into Cases (individual scenarios), Experiments (collections of cases and evaluators), and Evaluators (the judging mechanism), allowing for systematic yet flexible assessment. This approach moves beyond simple string comparisons to understand the subjective quality of agent interactions, ensuring that even varied but valid outputs are correctly recognized as successful.
Explain the core concepts of Strands Evals: Cases, Experiments, and Evaluators.
Strands Evals builds upon three foundational concepts to enable systematic AI agent evaluation. A **Case** serves as the atomic unit of testing, defining a single test scenario. It includes the user input (e.g., a query), optional expected outputs, anticipated tool usage sequences (trajectories), and relevant metadata. An **Experiment** functions as a test suite, bundling multiple Cases together with one or more Evaluators. It orchestrates the entire evaluation process, running the agent against each Case and applying the configured Evaluators. Finally, **Evaluators** act as the 'judges,' assessing the agent's actual output and trajectory against the expectations. Crucially, Strands Evals primarily uses LLM-based Evaluators to make qualitative judgments on attributes like helpfulness and coherence, which are difficult to quantify with traditional assertion methods, providing a flexible yet rigorous assessment.
What is the purpose of the Task Function in Strands Evals, and how do online and offline evaluation differ?
The Task Function in Strands Evals is a critical callable component that bridges your AI agent's execution environment with the evaluation system. Its purpose is to receive a Case (a test scenario) and return the agent's results (output and execution trace) in a format suitable for evaluation. This function enables two distinct patterns: **Online Evaluation** involves invoking your agent live during the evaluation run. Here, the Task Function creates an agent, feeds it the case input, and captures its real-time response and execution trace. This is ideal for development, testing immediate changes, or integrating into CI/CD pipelines. In contrast, **Offline Evaluation** works with historical data. The Task Function retrieves previously recorded agent traces from logs or databases, parsing them into the expected format. This is highly effective for analyzing production traffic, performing historical performance analysis, or comparing different agent versions against consistent real-world interactions, offering flexibility without requiring live agent invocation.
Why are LLM-based evaluators crucial for assessing AI agents effectively?
LLM-based evaluators are crucial because they overcome the limitations of traditional, assertion-based testing when assessing AI agents. Agents often produce natural language outputs and make context-dependent decisions, meaning there isn't always one single 'correct' answer that can be checked with a simple string comparison. LLM-based evaluators, leveraging their understanding of language and context, can make nuanced judgments about subjective qualities such as a response's helpfulness, coherence, relevance, or faithfulness to source material. They can discern whether an agent's varied but valid output still meets user goals or maintains context across multi-turn conversations. This capability is essential for systematically measuring the qualitative dimensions of agent performance that are vital for real-world utility and user satisfaction, ensuring agents are not only factually accurate but also user-friendly and effective.

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