アリババクラウド上でPAIとベクトルデータベースを使用してAIエージェントを構築およびデプロイする

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> 翻訳にはアリババクラウドの[ModelStudio](https://www.alibabacloud.com/en/product/modelstudio)([Qwen](https://www.alibabacloud.com/en/solutions/generative-ai/qwen))を使用しております。

![1](https://yqintl.alicdn.com/2fc49c0f84a01a81bbefef765e0ecf35a4fbbbca.jpeg)

# 1. はじめに
AIエージェントは、企業がデータ、システム、ユーザーと対話する方法を革新しています。単純な自動化を超えて、自然言語理解（NLU）、推論、メモリを利用して、文脈に基づいた知能的でしばしば自律的な応答を提供します。これらの機能は、カスタマーサービス、金融、物流、エンタープライズアナリティクスなどの分野で重要です。Alibaba Cloudは、Platform for AI (PAI) や高性能ベクトルデータベースである[AnalyticDB](https://www.alibabacloud.com/product/analyticdb?spm=a3c0i.8288105.6791778070.128.1d7d6a37bnZPuR)や[Elasticsearch](https://www.alibabacloud.com/product/elasticsearch?spm=a3c0i.8288105.6791778070.516.1d7d6a37bnZPuR)といったAIネイティブサービスを通じて、大規模なAIエージェントの構築と展開に堅固な基盤を提供しています。この記事では、スケーラビリティ、リアルタイム応答性、コスト効率に焦点を当てて、Alibaba Cloudを使用してAIエージェントを設計、実装、管理するための包括的なロードマップを提供します。

# 2. コンポーネントの理解

## Alibaba Cloud PAIとは？
[Alibaba Cloud PAI](https://www.alibabacloud.com/product/machine-learning?spm=a3c0i.29708049.6791778070.128.48952c715j9mzt)（Platform for Artificial Intelligence）は、堅牢でエンドツーエンドのAI開発および展開プラットフォームです。データ前処理、モデルトレーニング、ハイパーパラメータチューニング、モデル展開、ライフサイクル管理のためのツールを提供します。PAI Studioを使用すると、開発者は視覚的なワークフローやPython SDKを利用して機械学習開発を合理化できます。PAIは教師あり、教師なし、ディープラーニングアーキテクチャを含む幅広いAIモデルをサポートします。また、カスタムまたはオープンソースモデルとの統合も可能で、GPUおよびTPUアクセラレーションを利用して大規模なトレーニングタスクに対応します。

## AIエージェントにおけるベクトルデータベースの役割
AIエージェントには、セマンティックコンテキストに基づいて情報を取得するためのメモリ層が必要です。ベクトルデータベースは、テキスト、画像、その他の構造化／非構造化データから生成された高次元の埋め込み表現を保存します。これらの埋め込み表現により、AIエージェントは類似度検索を実行し、過去の会話、文書、またはデータベースからのコンテキスト理解と情報取得を可能にします。

### オプション：AnalyticDB vs. Elasticsearch
- **[AnalyticDB for PostgreSQL (ADB PG)](https://www.alibabacloud.com/product/hybriddb-postgresql?spm=a3c0i.29708049.6287912730.5.48952c715j9mzt)**: リアルタイム分析向けに最適化されており、pgvector経由でベクトル操作をサポート。企業グレードのセマンティック検索に理想的。
- **[Elasticsearch](https://www.alibabacloud.com/product/elasticsearch?spm=a3c0i.8288105.6791778070.516.1d7d6a37bnZPuR) with KNN Plugin**: 高速な類似度検索を提供し、AI検索アプリケーションで広く採用されています。柔軟なインデックス作成やハイブリッド検索（構造化＋セマンティック）に適しています。

# 3. AIエージェントアーキテクチャの設計

## 入力、処理、応答フロー
堅牢なAIエージェントアーキテクチャは以下のフローに従います：

- **入力**: チャットインターフェース、API、または音声による自然言語入力。
- **埋め込み生成**: 事前学習済みまたはカスタムモデルを使用してクエリをベクトルに変換。
- **ベクトル検索**: ベクトルデータベースから関連するコンテキストを取得。
- **推論/推定**: 論理または機械学習モデルを使用して適切なアクションや応答を導出。
- **応答生成**: ユーザーに対して文脈的かつ一貫した応答を返す。

## 適切なデータパイプラインの選択：リアルタイム vs. バッチ
- **リアルタイムパイプライン**は、カスタマーサポート、バーチャルアシスタント、動的なクエリベースシステムに必要。
- **バッチパイプライン**は、定期的にナレッジベースを更新するシステム（財務サマリー、製品カタログなど）に適しています。

## セキュリティとスケーラビリティに関する考慮事項
セキュリティには、静止時および転送中のデータ暗号化、ロールベースのアクセス制御（RBAC）、データガバナンスポリシー（GDPR、ISO 27001）への準拠が含まれるべきです。スケーラビリティは、オートスケーリングクラスター、ステートレス関数用のサーバーレスコンピューティング、および高スループットタスク向けの非同期メッセージングで管理できます。

# 4. データ準備と埋め込み生成

## データの取り込みと前処理
データの取り込みには、構造化データベース、非構造化ドキュメント（PDF、Word、HTML）、リアルタイムストリームが含まれる場合があります。ETLパイプラインを調整するために[DataWorks](https://www.alibabacloud.com/product/ide?spm=a3c0i.29708049.6791778070.541.48952c715j9mzt)や[MaxCompute](https://www.alibabacloud.com/product/maxcompute?spm=a3c0i.29708049.6791778070.535.48952c715j9mzt)を使用します。前処理には以下が含まれます：
- **トークン化**
- **ノイズ除去**
- **テキスト正規化**
- **メタデータタグ付け**

## PAIを使用した埋め込み生成
[PAI](https://www.alibabacloud.com/product/machine-learning?spm=a3c0i.29708049.6791778070.128.48952c715j9mzt)はBERT、RoBERTa、またはアリババ独自のモデルなどの事前学習済みモデルを提供します。ドメイン固有のアプリケーションの場合、PAI StudioまたはPython SDKを使用して微調整を行うことができます。埋め込みはモデルの隠れ層から抽出され、ベクトル形式で保存されます。

## ベクトルデータベースを使用した保存とインデックス作成
埋め込みは関連するメタデータ（文書ID、タイムスタンプ、ソース）とともに保存されます。
- AnalyticDBのpgvector拡張機能を使用して効率的なANN（近似最近傍）インデックスを作成。
- Elasticsearchでは、KNNプラグインを使用してHNSW（階層的ナビゲート可能な小世界グラフ）でベクトルインデックスを作成。

# 5. エージェントメモリのためのベクトル検索の統合

## AnalyticDB/Elasticsearchの設定
- Analy
# PAIの強力なトレーニングツール、ベクトルベースのセマンティック検索、サーバーレスオーケストレーションにより、組織は自社のドメインやデータに特化したAIエージェントを展開できます。AIエージェントが進化し続ける中で、ビジネスはモデルのトレーニングを繰り返し、ベクトルインデックスを最適化し、ユーザーからのフィードバックを統合して継続的な学習を行うことで、さらなるパフォーマンス向上を図ることができます。このアーキテクチャは、エージェントが正確で応答性があり、安全でありながらもスケーラブルでコスト効率が高いことを保証します。これらはエンタープライズAI対応の重要な要素です。

## 10. よくある質問（FAQ）
### ベクトルデータベースを使用することでAIエージェントにどのような利点がありますか？
ベクトルデータベースを使用することで、AIエージェントはキーワードマッチに依存するのではなく、文脈的に関連性のある情報を取得できるセマンティック検索を実行できます。これにより、より自然で知的なインタラクションが可能になります。

### Alibaba Cloud PAIは他のMLプラットフォームとどう比較されますか？
PAIは、視覚的なワークフロー、GPUによる高速化トレーニング、シームレスなデプロイメント、Alibaba Cloudサービスとのネイティブ統合を備えたフルスタックのMLライフサイクルを提供します。また、AWS SageMakerやGoogle Vertex AIと同等のパフォーマンスを提供しながら、コスト効率の高いオプションも用意されています。

### PAIではオープンソースモデルを使用できますか？
はい、PAIはHugging Face Transformersなどのオープンソースモデルをサポートしています。独自のモデルをアップロードしたり、既存のモデルを微調整して、PAI EASを使用してデプロイすることができます。

### このセットアップでどんな種類のAIエージェントをデプロイできますか？
以下のような幅広い範囲のAIエージェントを構築できます：

- カスタマーサポートチャットボット
- 知識検索アシスタント
- ワークフローオートメーションボット
- 個別化されたレコメンデーションシステム
- 企業内の知識アクセス用ヘルプデスクエージェント

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**著者紹介**: Vitarag Shahは、Azilen TechnologiesのシニアSEOアナリストです。同社は、FinTech、HealthTech、エンタープライズ分野にわたる未来志向のデジタルソリューションを提供するリーディングカンパニーです。Azilenでは、彼は戦略的なSEO施策やコンテンツフレームワークを策定し、デジタルプレゼンスを向上させ、意味のあるエンゲージメントを促進しています。彼のブログでさらに洞察を得ることができます：[Vitarag Shahのブログ](https://www.azilen.com/blog/)

**免責事項**: ここで述べられている見解は参考用であり、必ずしもAlibaba Cloudの公式見解を表しているわけではありません。