LangGraph: Büyük Dil Modelleri ile Durum Bilgili Uygulamalar İçin Kapsamlı Rehber
Graf tabanlı mimari ile çok adımlı ve çoklu ajanlı AI sistemleri oluşturmak için eksiksiz bir kaynak
Graf Tabanlı Mimari
Düğümler ve kenarlarla karmaşık iş akışlarını modeller
Durum Yönetimi
Merkezi durum nesnesi ile çok adımlı işlemleri yönetir
Çoklu Ajanlar
İşbirliği yapan ajan sistemleri oluşturmayı kolaylaştırır
LangGraph Nedir?
LangGraph, büyük dil modelleri (LLM'ler) kullanarak durum bilgisi olan, çok aşamalı ve çoklu ajan uygulamaları oluşturmayı kolaylaştıran açık kaynaklı bir Python çerçevesidir. Temel olarak, iş akışlarını düğümler (nodes) ve kenarlardan (edges) oluşan bir graf yapısıyla modelleyerek, geliştiricilere dallanma, döngüsel mantık ve merkezi durum yönetimi gibi gelişmiş kontrol akışı mekanizmaları sunar.
Temel Kavramlar
- Durum (State): Sistemin etrafında taşıdığı bir not defteri gibi, ajanların görevlerini tamamlamak için ihtiyaç duydukları önemli bilgileri depolar
- Düğümler (Nodes): AI iş akışınızdaki bireysel adımlar, her biri belirli bir görevi yerine getirir
- Kenarlar (Edges): Düğümler arasındaki bağlantılar, iş akışının akışını kontrol eder
- StateGraph: İş akışı oluşturucu, düğümleri eklemek ve kenarlarla bağlamak için kullanılır
Mimari ve Çalışma Prensipleri
Genel Mimarisi
LangGraph'in mimarisi, durum bilgisi olan, çok aşamalı ve potansiyel olarak döngüsel iş akışlarını yönetmek üzere tasarlanmış bir graf yapısına dayanır. Bu graf, bir
StateGraph nesnesi olarak tanımlanır ve uygulamanın paylaşılan durumunun şemasını içerir.
LangGraph, Pregel ve Apache Beam'den ilham alan bir yapıya sahiptir ve arayüzü NetworkX'ten esinlenmiştir, bu da onu ölçeklenebilir ve esnek bir çözüm haline getirir.
Düğümler
İş akışının temel yapı taşlarıdır. Her düğüm, bir Python fonksiyonu veya LangChain
Runnable nesnesi olarak uygulanabilir.
Kenarlar
Düğümler arasındaki ilişkileri ve kontrol akışını tanımlar. Sabit kenarlar ve koşullu kenarlar olmak üzere iki türü vardır.
Durum Yönetimi
Graf boyunca taşınan verilerin yapısını belirtir. Reducer fonksiyonları ile durum güncellemeleri yönetilir.
Çalışma Döngüsü
LangGraph'te bir iş akışının çalışma döngüsü,
START düğümünden başlar ve düğümlerin sırayla yürütülmesiyle devam eder. Her düğüm, kendisine iletilen durumu işler ve yeni bir durum sözlüğü döndürür.
# Basit bir LangGraph çalışma döngüsü örneği
graph.invoke(initial_state) → Node 1 → Node 2 → ... → Node N → Final State
Başlangıç Rehberi
Kurulum
# LangGraph kurulumu
pip install langgraph
# Gerekli bağımlılıklar
pip install langchain-core typing-extensions
# OpenAI entegrasyonu için
pip install langchain-openai
LangGraph, Python 3.8 ve sonraki sürümleri ile uyumludur. Sanal ortam kullanımı önerilir.
Temel Örnek
from langgraph.graph import StateGraph
# Durum şeması tanımla
builder = StateGraph(dict)
# Düğüm fonksiyonları
def node_a(state):
state["message"] = "Hello"
return state
def node_b(state):
state["message"] += " World!"
return state
# Düğümleri ekle ve bağla
builder.add_node("a", node_a)
builder.add_node("b", node_b)
builder.add_edge("a", "b")
builder.set_entry_point("a")
# Grafiği derle ve çalıştır
graph = builder.compile()
result = graph.invoke({})
print(result) # {'message': 'Hello World!'}
İlk İş Akışınızı Oluşturma
- Durum şemanızı tanımlayın (sözlük, TypedDict veya Pydantic modeli)
- Her iş adımı için düğüm fonksiyonları yazın
- Düğümleri grafiğe ekleyin ve kenarlarla bağlayın
- Giriş noktasını belirleyin ve grafiği derleyin
- Grafiği bir başlangıç durumu ile çalıştırın
Gelişmiş Kullanım Senaryoları
Dallanma ve Koşullu İş Akışları
Koşullu kenarlar aracılığıyla dallanma mantığını uygulayabilirsiniz. Bu, iş akışının belirli bir noktasında, mevcut duruma bağlı olarak farklı yolların izlenmesine olanak tanır.
# Koşullu kenar örneği
def router(state):
if state["query_type"] == "info":
return "information_node"
elif state["query_type"] == "task":
return "task_node"
else:
return "error_node"
builder.add_conditional_edges(
"classify_query",
router,
{
"information_node": "information_node",
"task_node": "task_node",
"error_node": "error_node"
}
)
Döngüsel İş Akışları
Döngüsel iş akışlarını doğal olarak destekler. Bir düğüm, kendisine veya önceki bir düğüme geri dönen bir kenara sahip olabilir.
# Döngüsel iş akışı örneği
def should_continue(state):
if state["is_complete"]:
return "end"
else:
return "process_again"
builder.add_conditional_edges(
"process_step",
should_continue,
{
"end": END,
"process_again": "process_step"
}
)
Araç Kullanımı ve Çoklu Ajan Sistemleri
Araç Entegrasyonu
LangGraph, ajanların harici araçları kullanmasını kolaylaştırır. Bir araç, LLM'nin dış dünyayla etkileşime girebilmesi için kullandığı bir fonksiyondur.
- Arama motoru sorgulamak
- API çağırmak
- Veritabanına erişmek
- Özel fonksiyonları çalıştırmak
Çoklu Ajan İşbirliği
Farklı uzmanlıklara sahip birden fazla ajan, aynı graf içinde işbirliği yapabilir. Her ajan kendi düğümleri ve kenarlarıyla temsil edilebilir.
# Çoklu ajan örneği
builder.add_node("research_agent", research_agent)
builder.add_node("writing_agent", writing_agent)
builder.add_node("review_agent", review_agent)
builder.add_edge("research_agent", "writing_agent")
builder.add_edge("writing_agent", "review_agent")
Entegrasyonlar
LangChain ile Entegrasyon
LangGraph, LangChain ekosistemiyle sorunsuz bir şekilde entegre olur. LangChain'in bileşenlerini (araçlar, zincirler, bellek sistemleri) LangGraph düğümleri olarak kullanabilirsiniz.
from langchain.tools import Tool
from langchain.agents import AgentExecutor
# LangChain aracını LangGraph düğümü olarak kullanma
@tool
def search_tool(query: str) -> str:
return "Arama sonuçları..."
builder.add_node("search", search_tool)
LLM Sağlayıcıları
LangGraph, çeşitli LLM sağlayıcılarıyla çalışabilir. LangChain üzerinden OpenAI, Anthropic, Cohere, Hugging Face gibi popüler sağlayıcılara erişebilirsiniz.
- OpenAI (GPT-4, GPT-3.5)
- Anthropic (Claude serisi)
- Cohere
- Hugging Face modelleri
Özel Modüller
LangGraph, geliştiricilere özel modüller ve araçlarla çerçeveyi genişletme konusunda büyük bir esneklik sunar.
# Özel düğüm fonksiyonu
def custom_processing(state):
# Özel iş mantığı
result = external_api_call(state["data"])
state["processed_data"] = result
return state
builder.add_node("custom_process", custom_processing)
LangSmith ile İzleme
LangGraph, LangSmith ile güçlü bir entegrasyon sunar. LangSmith, LangGraph ajanlarının yürütülmesini izlemek, durum geçişlerini görselleştirmek ve LLM çağrılarını detaylı bir şekilde incelemek için kullanılabilir.
İzleme Özellikleri
- Durum geçişlerini görselleştirme
- LLM çağrılarını izleme
- Araç kullanımlarını takip etme
- Performans metrikleri toplama
Hata Ayıklama
- Graf yapısını inceleme
- Hata noktalarını belirleme
- Zaman yolculuğu ile geriye dönük analiz
- Kontrol noktalarını yönetme
Kullanım Senaryoları ve Pratik Uygulamalar
Gelişmiş Sohbet Robotları
LangGraph ile oluşturulan robotlar, durum bilgisi olan, bağlamsal anlayışa sahip ve çok adımlı görevleri yürütebilen ajanlar haline gelebilir.
Karmaşık Sorgu İşleme
LangGraph, karmaşık sorguları işlemek ve çeşitli kaynaklardan bilgi almak için güçlü sistemler inşa etmek için kullanılabilir.
İçerik Üretimi ve Raporlama
LangGraph, özelleştirilmiş içerik üretimi ve raporlama iş akışlarını otomatikleştirmek için kullanılabilir. Blog yazıları, pazarlama e-postaları veya teknik raporlar oluşturmak için LLM'leri kullanan sistemler tasarlanabilir.
# İçerik üretim iş akışı
builder.add_node("generate_outline", generate_outline)
builder.add_node("research_topic", research_topic)
builder.add_node("write_content", write_content)
builder.add_node("review_content", review_content)
builder.add_edge("generate_outline", "research_topic")
builder.add_edge("research_topic", "write_content")
builder.add_edge("write_content", "review_content")
Simülasyon ve Eğitim
LangGraph, simülasyon ve eğitim ortamları oluşturmak için kullanılabilir. Karmaşık sistemlerin davranışını simüle etmek için çoklu ajan sistemleri modellenebilir.
- Pazar dinamikleri simülasyonu
- Sosyal etkileşim modelleri
- Teknik süreç simülasyonları
- Etkileşimli öğrenme deneyimleri
Karşılaştırmalı Analiz
| Özellik | LangGraph | LangChain | AutoGPT |
|---|---|---|---|
| Temel Yaklaşım | Graf tabanlı iş akışı motoru | LLM bileşen araç kutusu | Otonom hedef takip sistemi |
| Kontrol Akışı | Yapılandırılmış, önceden tanımlanmış | Temel zincirler ve sıralı işlemler | Serbest formda, otonom karar verme |
| Durum Yönetimi | Merkezi durum nesnesi ile gelişmiş | Temel bellek sistemleri | Kendi kendine yönetilen bağlam |
| Çoklu Ajan Desteği | Yerel destek | Sınırlı destek | Tek ajan odaklı |
| Kullanım Senaryosu | Karmaşık, yapılandırılmış iş akışları | Temel LLM entegrasyonları | Otonom görev yürütme |
LangGraph vs. LangChain
LangChain, LLM'lerle çalışmak için bir "araç kutusu" olarak düşünülebilir. Geliştiricilere, LLM'leri çeşitli görevler için kullanmak üzere zincirler, araçlar, bellek sistemleri ve temel ajan yapıları gibi standartlaştırılmış bileşenler sağlar.
LangGraph ise, LangChain'in üzerine inşa edilmiş ve onu genişleten bir çerçevedir. LangGraph, LangChain'in sağladığı bileşenleri alır ve bunları daha karmaşık, durum bilgisi olan, çok adımlı iş akışlarını yönetmek için bir "motor" gibi kullanır.
LangGraph'in Eklediği Yetenekler
- Graf tabanlı mantık kontrolü
- Dallanma mantığı (branching logic)
- Adım adım güncellenen bellek
- Çoklu ajan akışları
- Koşullu yürütme
- Döngüsel iş akışları
Öğrenme Kaynakları ve Topluluk
Resmi Dokümantasyon
LangGraph'i öğrenmek için en temel ve güvenilir kaynak, projenin resmi dokümantasyonudur.
Dokümantasyona GitÖrnek Projeler
Resmi dokümantasyonda ve topluluk tarafından paylaşılan örnek projeleri inceleyerek pratik deneyim kazanabilirsiniz.
- Merhaba Dünya örnekleri
- Dallanma ve döngüler
- Araç kullanımı örnekleri
- Çoklu ajan sistemleri
Topluluk Desteği
LangChain'in resmi Discord sunucusu, GitHub Issues ve Stack Overflow gibi platformlarda topluluk desteği bulunmaktadır.
Başlamak İçin Adımlar
Kurulum
LangGraph'i pip ile kurun ve gerekli bağımlılıkları yükleyin
Temel Örnek
Basit bir "Merhaba Dünya" grafiği oluşturarak başlayın
Gelişmiş Özellikler
Dallanma, döngüler ve araç kullanımını keşfedin
Üretime Geçiş
Gerçek dünya uygulamaları geliştirin ve dağıtın
Sonuç ve Gelecek Perspektifi
Mevcut Durum ve Potansiyel
LangGraph, büyük dil modelleri (LLM'ler) ile durum bilgisi olan, çok aşamalı ve çoklu ajan uygulamaları geliştirmek için güçlü ve esnek bir çerçeve olarak ortaya çıkmıştır. Klarna, Elastic, Uber gibi şirketlerin LangGraph'i üretimde kullanmaya başlaması, onun olgunluk seviyesini ve gerçek dünya uygulamalarındaki potansiyelini göstermektedir.
LangGraph'in potansiyeli, daha da karmaşık ve otonom ajan sistemlerinin geliştirilmesini kolaylaştırmak, LLM'lerin karar verme süreçlerinde daha fazla kontrol ve esneklik sağlamak ve üretim ortamlarında güvenilir ve ölçeklenebilir AI uygulamalarının dağıtımını desteklemek yönündedir.
Gelecek Geliştirmeler ve Beklentiler
Teknik Gelişmeler
- Performans optimizasyonları: Büyük ölçekli ve yüksek hacimli uygulamalar için
- Gelişmiş hata ayıklama araçları: LangSmith ile daha derin entegrasyon
- Önceden oluşturulmuş şablonlar: Yaygın kullanım senaryoları için hazır çözümler
- Gelişmiş bellek yönetimi: Akıllı özetleme mekanizmaları
Platform Gelişmeleri
- LangGraph Platform: Bulut tabanlı dağıtım ve yönetim
- Topluluk katkıları: Özel düğümler ve araçlar
- LLM entegrasyonları: Yeni model yeteneklerini destekleme
- Gelişmiş kontrol noktası yönetimi: Uzun süreli iş akışları için
LangGraph ile AI Uygulamalarınızı Bir Sonraki Seviyeye Taşıyın
Graf tabanlı mimarisi, güçlü durum yönetimi ve esnek kontrol akışı ile LangGraph, modern AI uygulamaları geliştirmek için ideal bir çerçeve sunar.