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

Python Çerçevesi Graf Tabanlı LLM Entegrasyonu
Yapay zeka ağ yapısı

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.

Yapay zeka graf mimarisi diyagramı

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

  1. Durum şemanızı tanımlayın (sözlük, TypedDict veya Pydantic modeli)
  2. Her iş adımı için düğüm fonksiyonları yazın
  3. Düğümleri grafiğe ekleyin ve kenarlarla bağlayın
  4. Giriş noktasını belirleyin ve grafiği derleyin
  5. 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.

Müşteri hizmetleri sohbet robotu arayüzü

Karmaşık Sorgu İşleme

LangGraph, karmaşık sorguları işlemek ve çeşitli kaynaklardan bilgi almak için güçlü sistemler inşa etmek için kullanılabilir.

Bilgi alma sistemi diyagramı

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 Git

Örnek 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

1

Kurulum

LangGraph'i pip ile kurun ve gerekli bağımlılıkları yükleyin

2

Temel Örnek

Basit bir "Merhaba Dünya" grafiği oluşturarak başlayın

3

Gelişmiş Özellikler

Dallanma, döngüler ve araç kullanımını keşfedin

4

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.

Yapay zeka teknolojisinin geleceği

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.