Semantic Kernel 入门系列：📅 Planner 计划管理

Semantic Kernel 的一个核心能力就是实现“目标导向”的AI应用。

目标导向

“目标导向”听起来是一个比较高大的词，但是却是实际生活中我们处理问题的基本方法和原则。

顾名思义，这种方法的核心就是先确定目标，然后在寻找实现目标的方法和步骤。这对于人来说的是很自然的事情，但是对于机器则不然。一大堆的指令和控制逻辑其实都是在完成另外一种产出导向的结果。所有的流程和过程都需要提前预定义好，然后期待一个结果的产出。

如今，借助 LLM AI 的力量，我们可以轻松的实现目标导向的过程。

在 Semantic Kernel中，Planner就用于这项工作。

我们可以提前准备好所需的Skill，根据设定好的最终目标，通过Planner，可以将目标分解为需要执行的任务列表，并且可以指定好对应的参数传递，然后逐个任务执行，从而实现最终目标。

做好技能准备

为了让LLM AI更好的理解我们所提供的技能，需要明确地配置好每个技能本身的描述和参数描述。

对于的Semantic Function来说，可以在config.json中配置。以下是一个Translate的配置。

需要注意的就是 description 和 input 参数，最终会成为的LLM是否选择使用的判断标准。而这一切都是基于语义化的理解。

{
    "schema": 1,
    "type": "completion",
    "description": "Translate the input into the specified language",
    "completion": {
        "max_tokens": 256,
        "temperature": 0.0,
        "top_p": 0.0,
        "presence_penalty": 0.0,
        "frequency_penalty": 0.0
    },
    "input": {
        "parameters": [
        {
            "name": "input",
            "description": "input text",
            "defaultValue": ""
        },
        {
            "name":"language",
            "description":"the specified language",
            "defaultValue":"English"
        }
        ]
    }
}

对于Native Function ，可以使用特性进行声明，其实 SKFunction 中用于添加Function的描述, SKFunctionContextParameter 用于添加参数的说明。

public class EmailSKill {
	[SKFunction("Send email conten to receiver")]
	[SKFunctionContextParameter(Name ="content", Description = "email content")]
	[SKFunctionContextParameter(Name ="receiver", Description = "the email address of receiver")]
	public void SendTo(SKContext context){
		var email = context["content"];
		var receiver = context["receiver"];
		Console.WriteLine(
$"""
mail to: {receiver}
{email}
""");
	}
}

准备好技能之后，就可以将这些技能导入到Kernel中，准备后续时候。

作为示例，这里导入了三个功能:

1. MySkill.WriteText : 文案写作
2. MySkill.Translate ：文本翻译
3. email.SendTo : 邮件发送

使用Planner

然后我们就可以开始使用 Planner了。

Planner本身也是 Semantic Kernel中的一个Skill，融合了Semantic Function 和 Native Function。

和通常的Skill一样，导入 PlannerSkill 后即可使用。

var planner = kernel.ImportSkill(new PlannerSkill(kernel),"plan");

指定好任务目标。

var goal = "The PowerBlog is about to release a new product, please write a chinese press release about the new product and send it to mail@example.com";

然后就可以执行 CreatePlan 创建一个Plan。

var plan = await kernel.RunAsync(goal,planner["CreatePlan"]);

此时可以使用Plan.PathString查看当前的任务编排。

Plan所有状态的结果都会保存在Context中，所以可以通过 context.Variables.ToPlan() 方法获取Plan对象。

plan.Variables.ToPlan().PlanString.Dump("Create Plan");
/*
<goal>
The PowerBlog is about to release a new product, please write a chinese press release about the new product and send it to mail@example.com
</goal>
<plan>
  <function.MySkill.WriteText input="The PowerBlog is about to release a new product" setContextVariable="PRESS_RELEASE"/>
  <function.MySkill.Translate input="$PRESS_RELEASE" language="Chinese" setContextVariable="TRANSLATED_PRESS_RELEASE"/>
  <function.email.SendTo content="$TRANSLATED_PRESS_RELEASE" receiver="mail@example.com"/>
</plan>
*/

创建好了 Plan 就可以使用 ExecutePlan 执行了。

由于每次只能执行一个Function，所以我们需要通过循环来执行所有Function。

同时根据Plan的状态，判断是否执行成功，是否执行完成。

Plan 有两种状态，一种是 IsSuccessful ，表示当前的Plan是否执行成功。

另一个是 IsComplete，表示整个Plan是否执行完成。

async Task<SKContext> ExecutePlanAsync(IKernel kernel, SKContext plan)
{
	var executionResults = plan;
	while (!executionResults.Variables.ToPlan().IsComplete)
	{
		var result = await kernel.RunAsync(executionResults.Variables, planner["ExecutePlan"]);
		var planResult = result.Variables.ToPlan();
		if (planResult.IsSuccessful)
		{
			if (planResult.IsComplete)
			{
				break;
			}
		}
		else
		{
			break;
		}
		executionResults = result;
	}
	return executionResults;
}

var result = await ExecutePlanAsync(kernel,plan);
// output:
/*
mail to: mail@example.com

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*/

最后根据状态判断Plan最后执行是否成功，并从plan.Result 中获取最后的输出结果。

if(!result.Variables.ToPlan().IsSuccessful) {
	result.Variables.ToPlan().Result.Dump("Complete!");
}else {
	result.Variables.ToPlan().Result.Dump("Error");
}
/*
:Complete!:

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*/

至此，我们就掌握了Semantic Kernel 当前所有的核心概念和基本使用方法。

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参考资料：

1. Planner in Semantic Kernel | Microsoft Learn
2. semantic-kernel/05-using-the-planner.ipynb at main · microsoft/semantic-kernel · GitHub
3. What is Semantic Kernel? | Microsoft Learn