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Valutazione degli Agenti AI: Strands Evals per la Prontezza alla Produzione

·7 min di lettura·AWS·Fonte originale
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Diagramma dell'architettura di Strands Evals che illustra l'interazione tra Casi, Esperimenti ed Valutatori per una valutazione completa degli agenti AI.

Il Cambio di Paradigma: Valutare gli Agenti AI per la Produzione

Mentre gli agenti di intelligenza artificiale passano da prototipi sperimentali a componenti critici nei sistemi di produzione, emerge una sfida fondamentale: come valutiamo in modo affidabile le loro prestazioni e garantiamo la loro prontezza per l'implementazione nel mondo reale? Le metodologie tradizionali di testing del software, basate sulla premessa di input deterministici che producono output deterministici, si rivelano insufficienti quando si confrontano con la natura dinamica, adattiva e consapevole del contesto degli agenti AI. Questi sistemi sofisticati sono progettati per generare linguaggio naturale, prendere decisioni complesse e persino apprendere, portando a output vari anche da input identici. Questa flessibilità intrinseca, sebbene potente, rende l'assicurazione di qualità sistematica un compito formidabile.

La necessità di un framework di valutazione robusto e adattivo è fondamentale. Riconoscendo ciò, sviluppatori e ricercatori si stanno rivolgendo a strumenti specializzati in grado di accogliere le qualità non-deterministiche degli agenti AI, fornendo al contempo valutazioni rigorose e ripetibili. Una di queste potenti soluzioni è Strands Evals, un framework strutturato progettato per facilitare la valutazione sistematica degli agenti AI, in particolare quelli costruiti con l'SDK Strands Agents. Offre strumenti completi, inclusi valutatori specializzati, capacità di simulazione multi-turno e reporting dettagliato, consentendo ai team di spostare con fiducia i loro agenti AI in produzione.

Perché il Testing Tradizionale è Inadeguato per gli Agenti AI Adattivi

La sfida principale nella valutazione degli agenti AI deriva dal loro stesso design. A differenza di un'API tipica che restituisce una struttura dati precisa, la risposta di un agente AI a una query come "Com'è il tempo a Tokyo?" può variare legittimamente in modo significativo. Potrebbe riportare la temperatura in Celsius o Fahrenheit, includere umidità e vento, o forse concentrarsi solo sulla temperatura. Tutte queste variazioni potrebbero essere considerate corrette e utili a seconda del contesto e delle preferenze dell'utente. Il testing tradizionale basato su asserzioni, che richiede una corrispondenza esatta con un output predefinito, semplicemente non può tenere conto di questa gamma di risposte valide.

Oltre alla semplice generazione di testo, gli agenti AI sono progettati per agire. Impiegano strumenti, recuperano informazioni e prendono decisioni complesse durante una conversazione. Valutare solo l'output finale significa perdere aspetti critici del ragionamento interno dell'agente e del suo percorso di esecuzione. È stato invocato lo strumento corretto? Le informazioni sono state recuperate accuratamente? L'agente ha seguito una traiettoria appropriata per raggiungere il suo obiettivo? Queste sono domande a cui il testing tradizionale fatica a rispondere.

Inoltre, le interazioni degli agenti sono spesso conversazionali e a più turni. Un agente potrebbe gestire query individuali in modo impeccabile ma non riuscire a mantenere il contesto o la coerenza durante un dialogo prolungato. Le risposte precedenti influenzano quelle successive, creando schemi di interazione complessi che i test isolati a singolo turno non possono catturare. Una risposta potrebbe essere fattualmente accurata ma non utile, o utile ma non fedele alla sua fonte. Nessuna singola metrica può comprendere queste dimensioni sfaccettate della qualità. Queste caratteristiche rendono necessario un approccio di valutazione che enfatizzi il giudizio e la comprensione sfumata rispetto a controlli rigidi e meccanici. La valutazione basata su modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) emerge come una soluzione appropriata, capace di valutare attributi qualitativi come l'utilità, la coerenza e la fedeltà.

Concetti Fondamentali di Strands Evals: Casi, Esperimenti e Valutatori

Strands Evals fornisce un approccio strutturato alla valutazione degli agenti che risulta familiare agli sviluppatori di software, adattandosi al contempo ai requisiti unici dell'AI. Introduce tre concetti fondamentali che lavorano in sinergia: Casi, Esperimenti e Valutatori. Questa separazione delle preoccupazioni consente un testing flessibile ma rigoroso.

| Concetto | Descrizione | Scopo e Ruolo | | :--------- | :------------------------------------------------ceci | :------------------------------------------------------------------------------------------------ | | Caso | Rappresenta un singolo scenario di test atomico con input, output/traiettoria attesi opzionali e metadati. | Definisce cosa testare – una specifica interazione utente o un obiettivo dell'agente. | | Esperimento | Raggruppa più Casi con uno o più Valutatori. | Orchesta come testare, eseguendo l'agente sui casi e applicando il giudizio. | | Valutatore| Valuta l'output/traiettoria effettivi dell'agente rispetto alle aspettative, usando principalmente LLM per una valutazione sfumata. | Fornisce giudizio su dimensioni della qualità (utilità, coerenza) che resistono a controlli meccanici. |

Un Caso è l'unità atomica di valutazione, simile a un singolo caso di test nel testing unitario tradizionale. Incapsula uno scenario specifico che si desidera che l'agente gestisca. Questo include l'input, come una query dell'utente tipo "Com'è il tempo a Parigi?", e può opzionalmente definire output attesi, una sequenza di strumenti o azioni (nota come traiettoria) e qualsiasi metadato pertinente. Ogni caso è un test in miniatura, che descrive in dettaglio una situazione particolare per il tuo agente.

from strands_evals import Case

case = Case(
    name="Weather Query",
    input="What is the weather like in Tokyo?",
    expected_output="Should include temperature and conditions",
    expected_trajectory=["weather_api"]
)

Un Esperimento funge da suite di test, orchestrando l'intero processo di valutazione. Raggruppa più Casi e uno o più Valutatori configurati. Durante un'esecuzione di valutazione, l'Esperimento prende ogni Caso, fornisce il suo input al tuo agente AI, raccoglie la risposta dell'agente e la traccia di esecuzione, e poi passa questi risultati ai Valutatori assegnati per il punteggio. Questa astrazione assicura che la valutazione sia sistematica e ripetibile attraverso un insieme definito di scenari.

Infine, i Valutatori sono i giudici in questo sistema. Esaminano meticolosamente ciò che il tuo agente ha prodotto — il suo output effettivo e la sua traiettoria operativa — e li confrontano con ciò che era atteso o desiderato. A differenza dei semplici controlli di asserzione, i valutatori di Strands Evals sono prevalentemente basati su LLM. Questa è una distinzione critica; sfruttando i modelli linguistici, i valutatori possono formulare giudizi sofisticati e sfumati su qualità come pertinenza, utilità, coerenza e fedeltà — attributi impossibili da valutare accuratamente con semplici confronti di stringhe. Questa capacità di giudizio flessibile ma rigorosa è fondamentale per valutare efficacemente gli agenti AI per la produzione.

La Funzione Task: Collegare l'Esecuzione dell'Agente e la Valutazione

Per integrare il tuo agente AI con il framework Strands Evals, viene impiegato un componente cruciale noto come Funzione Task. Questa funzione richiamabile funge da ponte, ricevendo un oggetto Case e restituendo i risultati dell'esecuzione di quel caso specifico attraverso il tuo sistema agente. Questa interfaccia è altamente flessibile, supportando due modelli di valutazione fondamentalmente diversi: online e offline. Per maggiori approfondimenti sulla preparazione degli agenti AI per l'implementazione pratica, esplora Operationalizing Agentic AI Part 1: A Stakeholder's Guide.

La valutazione online implica l'invocazione del tuo agente AI in tempo reale durante l'esecuzione della valutazione. La Funzione Task crea dinamicamente un'istanza dell'agente, invia l'input del caso, cattura la risposta in tempo reale dell'agente e registra la sua traccia di esecuzione. Questo modello è inestimabile durante la fase di sviluppo, fornendo feedback immediato sulle modifiche, ed è essenziale per le pipeline di integrazione continua e delivery (CI/CD) dove il comportamento dell'agente deve essere verificato prima dell'implementazione. Assicura che le prestazioni dell'agente siano valutate nel suo stato operativo effettivo.

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
    }

Al contrario, la valutazione offline opera con dati storici. Invece di avviare un agente dal vivo, la Funzione Task recupera tracce di interazione registrate in precedenza da fonti come log, database o sistemi di osservabilità. Quindi analizza queste tracce storiche nel formato atteso dai valutatori, abilitando il loro giudizio. Questo approccio è estremamente efficace per valutare il traffico di produzione, condurre analisi storiche delle prestazioni o confrontare diverse versioni di agenti rispetto a un insieme coerente di interazioni utente reali senza incorrere nel costo computazionale di rieseguire l'agente dal vivo. È particolarmente utile per l'analisi retrospettiva e le valutazioni di set di dati su larga scala.

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
    }

Indipendentemente dal fatto che tu stia testando un agente appena implementato o esaminando mesi di dati di produzione, gli stessi potenti valutatori e la robusta infrastruttura di reporting all'interno di Strands Evals sono applicabili. La Funzione Task astrae la fonte dei dati, adattandola senza soluzione di continuità al sistema di valutazione, fornendo così approfondimenti coerenti e completi sulle prestazioni dell'agente. L'integrazione di una valutazione così robusta è fondamentale per i flussi di lavoro di codifica agentica avanzati, simili a quelli discussi in Xcode Agentic Coding.

Valutare la Qualità dell'Agente con Valutatori Integrati

Con la Funzione Task che convoglia efficacemente l'output dell'agente al sistema di valutazione, il passo cruciale successivo è determinare quali aspetti della qualità dell'agente misurare. Strands Evals è progettato per offrire una valutazione completa e, come tale, fornisce una suite di valutatori integrati. Ognuno di questi è specificamente progettato per mirare e valutare diverse dimensioni delle prestazioni e della qualità dell'output di un agente AI.

Il framework comprende che la qualità dell'agente è sfaccettata. Non è sufficiente che un agente produca semplicemente testo; quel testo deve essere utile, pertinente, coerente e fedele al suo contesto o materiale di origine. Le metriche tradizionali spesso non riescono a catturare questi attributi soggettivi ma critici. È proprio qui che il potere dei valutatori basati su LLM, menzionati in precedenza, diventa indispensabile. Sfruttando i modelli linguistici di grandi dimensioni stessi per agire come giudici, Strands Evals può eseguire valutazioni qualitative sofisticate. Questi LLM possono analizzare la risposta di un agente per la sua utilità complessiva all'utente, il suo flusso logico, la sua aderenza a fatti o istruzioni specificati e la sua capacità di mantenere la coerenza in una conversazione. Questo giudizio intelligente e sfumato consente agli sviluppatori di andare oltre la semplice corrispondenza di parole chiave e di comprendere veramente l'efficacia e l'affidabilità dei loro agenti AI in scenari del mondo reale.

Conclusione: Garantire Agenti AI Pronti per la Produzione con Strands Evals

Spostare gli agenti AI dalla concettualizzazione all'implementazione affidabile in produzione richiede una strategia di valutazione sofisticata che trascenda i limiti del testing del software tradizionale. Strands Evals offre proprio questo: un framework pratico e strutturato che riconosce l'inerente non-determinismo e la complessa natura adattiva degli agenti AI. Definendo chiaramente la valutazione attraverso i Casi, orchestrandola tramite gli Esperimenti e applicando Valutatori sfumati — specialmente quelli alimentati da LLM per il giudizio qualitativo — Strands Evals consente agli sviluppatori di valutare sistematicamente le prestazioni.

La versatilità della sua Funzione Task, che supporta sia la valutazione online in tempo reale per uno sviluppo rapido sia l'analisi offline dei dati storici, ne rafforza ulteriormente l'utilità lungo l'intero ciclo di vita dell'agente. Questo approccio completo garantisce che gli agenti AI non siano solo funzionali, ma anche utili, coerenti e robusti, fornendo la fiducia necessaria per la loro integrazione di successo in ambienti di produzione critici. L'adozione di framework come Strands Evals è essenziale per chiunque sia seriamente intenzionato a costruire, implementare e mantenere agenti AI di alta qualità e pronti per la produzione nel panorama tecnologico in rapida evoluzione di oggi.

Domande Frequenti

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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