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June 26, 2025

模块化设计如何影响 AI 的可扩展性

Chief Executive Officer

September 21, 2025

模块化设计通过将系统分解为更小的独立组件,正在转变 AI 的可扩展性。 这种方法使企业能够在不中断运营的情况下高效扩展、降低成本并快速集成新工具。

主要亮点:

  • 什么是模块化设计? 人工智能系统使用独立模块(如乐高积木)构建,用于处理特定任务(例如数据处理或决策)。这些模块可以单独更新或更换。
  • 它为何重要: 传统系统难以在不损失性能的情况下进行扩展。模块化系统使企业可以扩展其人工智能工作流程的特定部分,从而节省时间和金钱。
  • 好处:
    • 节省成本: 成本和停机时间最多可降低 30%。
    • 灵活性: 无需大修整个系统即可更新单个模块。
    • 可靠性: 更快地隔离和修复问题,将停机时间缩短 25%。
  • 现实生活中的例子: Netflix公司 优步使用模块化人工智能在全球范围内扩展功能并保持可靠性。

外卖: 模块化 AI 设计非常适合可扩展、高效且面向未来的系统。从小处着手,为每个模块定义明确的目标,并使用现代平台,例如 prompts.ai 以简化实施。

构建自动演变的模块化 AI 工作流程 | Matthias Moore | Agentic AI for Enterprises

模块化 AI 架构的核心原则

要创建有效的模块化人工智能系统,必须掌握使这些架构取得成功的关键原理。这些原则为能够随着业务需求的变化而发展、调整和保持可靠的系统奠定了基础。

自成一体的模块及其功能

模块化 AI 架构的核心是独立的模块。每个模块独立运行,专注于特定的任务,而不依赖于其他组件的内部运作。例如,一个模块可能处理数据预处理,另一个模块可能专注于模式识别,第三个模块可以管理输出格式。这种分离可确保每个模块都专用于其职责,从而使团队在不中断整个系统的情况下更轻松地处理各个部分。

这种独立性带来了真正的优势。通过隔离任务,调试变得更加简单,开发速度也提高了——团队可以看到多达 25% 的进度。此外,并行开发模块的能力缩短了项目时间并增强了协作。

关注点分离和界面设计

关注点分离 (SoC) 的原则包括将系统划分为不同的部分,每个部分都有明确的责任。例如,专注于自然语言处理的人工智能模块不应同时处理数据库操作。这种方法可以促进模块内部的凝聚力,同时减少模块之间的依赖关系。

SoC 是软件设计不可或缺的一部分,因此 SOLID 的两项原则(单一责任和界面隔离)都植根于这一概念。为了有效应用 SoC,团队可以将大型功能分解为较小的辅助服务,并将相关功能分组到独立模块中。模块交互之间的清晰界限有助于防止错综复杂的关系和难以追踪的数据流。一个实际的例子是 Azure 功能应用程序,开发人员将触发器函数(处理 HTTP 请求)、处理函数(执行业务逻辑)和辅助函数(管理日志和验证等任务)分开。

模块化 AI 的实际应用

这些原则不仅仅是理论上的,它们正在积极塑造企业实施人工智能的方式。领先的公司已采用模块化的人工智能架构来创建可扩展的高效系统。以 Netflix 为例。他们的推荐引擎将数据处理、模型训练、A/B 测试和服务拆分为独立服务。这种设置使他们能够在不中断整个系统的情况下优化和更新每个组件。

人工智能驱动的聊天机器人是另一个很好的例子。这些机器人通常将自然语言理解 (NLU)、意图识别和响应生成分成不同的模块。这种模块化设置意味着开发人员可以在不影响机器人整体功能的情况下增强一个部分,例如升级 NLU 引擎或添加新的响应模板。

在企业资源规划 (ERP) 系统中,模块化 AI 用于需求预测和库存优化等任务。

平台方法也越来越受欢迎。prompts.ai 等平台将多种 AI 功能(例如自然语言处理、内容生成和工作流程自动化)整合到相互关联的模块中。这种设计使企业能够扩展特定功能以满足其独特需求,同时保持灵活性和模块化。

模块化人工智能的日益普及反映了其优势。到2028年,33%的企业预计将实施代理人工智能,较2024年的不到1%大幅上升。这种趋势凸显了企业如何越来越多地认识到模块化人工智能系统的可扩展性和适应性。

这些示例突出表明,模块化人工智能不仅仅是一个概念,它是一种实用、行之有效的方法,用于构建可扩展、可维护且随时可以适应不断变化的业务需求的系统。

模块化设计的可扩展性优势

当系统需要扩展或调整时,模块化 AI 架构的优势显而易见。与需要扩展整个系统的传统单片方法不同,模块化设计可提高精度和效率。本节探讨模块化设计如何支持定向扩展、适应新兴技术以及如何与单片系统进行比较。

有针对性的扩展以提高效率

模块化设计的突出特点之一是它能够启用 选择性缩放。企业可以将资源精确地分配到需要的地方,而不是在只有一个组件需要更多功率时升级整个系统。这种方法不仅可以节省时间,还可以降低成本。

例如,公司利用模块化 AI 报告 最多可节省 30% 的成本,项目完成速度加快 25% 与传统架构相比。想象一下 AI 系统的数据预处理模块正在处理激增的请求的场景。通过模块化设计,您可以仅扩展该模块,从而避免升级其他高效运行部件的不必要费用。

通过强有力的能力评估,这种方法的影响变得更加明显。研究表明,进行此类评估的组织实现其自动化目标的可能性要高2.3倍。许多行业都亲眼目睹了这些好处,模块化架构可加快功能部署、全球可扩展性和稳定的系统可靠性。

灵活适应新技术

除了扩展之外,模块化设计的真正优势在于其无缝整合新技术的能力。随着人工智能的快速发展,保持适应能力对于长期成功至关重要。模块化系统在这方面表现出色,允许在不对整个系统进行大修的情况下集成新工具或进步。

这种适应性变得越来越重要。到 2028 年, 33% 的企业预计将采用代理人工智能,与2024年的不到1%相比有了显著的飞跃。模块化系统允许在不中断系统其余部分的情况下更新特定组件,从而更容易接受这些进步。例如,当新的自然语言处理模型可用时,团队可以只升级该模块,从而最大限度地减少停机时间和风险。

基于云的 AI 服务突显了这种灵活性。提供商提供模块化工具,例如文本识别或情感分析,企业可以轻松地将其集成到其工作流程中。公司可以从基本功能开始,然后随着需求的增长逐步添加更高级的功能,所有这些都无需重建基础架构。

此外,模块化设计简化了故障排除。通过隔离特定组件中的问题,团队可以快速识别和解决问题,减少延迟并保持系统性能。

比较:模块化架构与单片架构

在可扩展性方面,模块化架构和单片架构之间的区别尤其明显。下表概述了主要区别:

方面 模块化架构 单片架构 可扩展性 根据需要扩展单个组件 必须扩展整个系统,即使是小规模升级 资源分配 为提高效率,资源按组件分配 共享资源可能导致效率低下 技术灵活性 新工具可以集成到特定模块中 更新需要进行系统范围的更改 部署 独立部署可加快迭代速度 所有组件必须一起部署 沟通 服务之间基于 API 的通信 在单个代码库中直接调用函数

对于需要快速行动的小型团队或初创公司来说,单片架构可能是一个不错的选择。它们的简单性通常适合期限紧迫且资源有限的组织。

但是,随着系统复杂性的增加,模块化设计的好处变得显而易见。对于管理错综复杂的人工智能系统的大型团队或快速增长的公司来说,模块化架构至关重要。它们允许敏捷扩展、有针对性的改进和资源的有效利用,因此非常适合动态 AI 工作负载。

尽管单片系统一开始可能会提供简单性,但随着需求的增加,它们的全有或全无的结构可能会成为重大障碍。相比之下,模块化系统提供了处理复杂管道、频繁更新和不断发展的技术所需的灵活性和可扩展性。对于规划长期人工智能战略的组织来说,模块化设计的效率和适应性通常超过实施的初始复杂性。

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构建模块化和可扩展的 AI 工作流程的策略

创建模块化 AI 工作流程就是要在灵活性与功能之间取得平衡。首先要进行周密的规划,选择正确的工具,并确保采取强有力的安全措施。这种方法使组织能够开发无需全面改革即可增长和适应的人工智能系统。

为模块化组件定义目标

一个可靠的模块化 AI 系统始于 明确定义的目标 对于每个组件。这意味着在开发开始之前就设定具体目标,确定投入和产出,并建立成功指标。这样做有助于防止范围蔓延并使项目步入正轨。

在设定目标时,重要的是要超越眼前的需求。每个模块都应满足当前的业务需求,同时为未来的增长留出空间。例如,客户服务人工智能可能包括用于意图识别、响应生成和情感分析的单独模块,每个模块都有自己的绩效目标和数据需求。

规划还应包括绘制整个 AI 生态系统的地图,以概述模块将如何交互。这样可以确保功能与用户优先级保持一致,并避免潜在的瓶颈。全面的系统视图可促进所有组件之间的顺畅通信。

目标确定后,下一步就是选择合适的平台,将这些模块化解决方案变为现实。

使用平台实现模块化 AI 解决方案

现代人工智能平台使实现模块化工作流程变得更加容易。拿走 prompts.ai,例如。它提供了超过35种可以无缝协作的人工智能语言模型的访问权限。这种多模型方法允许团队为每项任务选择最佳工具,而不是依赖一刀切的解决方案。

Prompts.ai 在 “即用即付” 模型,起价为每月0美元,可扩展计划可满足更大的需求。

该平台的影响在现实世界的例子中显而易见。首席执行官兼创始人史蒂芬·西蒙斯分享了它如何改变了他的工作流程:

“一位获得艾美奖的创意总监,过去经常在3D Studio中花费数周时间进行渲染,花一个月的时间撰写商业提案。借助 Prompts.ai 的 LoRA 和工作流程,他现在可以在一天之内完成渲染和提案——无需再等待,也不再为硬件升级带来压力。”

此外,该平台的 节省时间 功能可自动执行销售、营销和运营中的任务,让团队腾出时间专注于战略项目。通过简化协作和自动化工作流程,prompts.ai 提高了生产力并帮助组织更智能地工作。

虽然像这样的平台简化了模块化的人工智能设计,但确保强大的安全性和互操作性同样至关重要。

数据安全和互操作性要求

模块化 AI 系统的安全性和互操作性是不可谈判的。和 78% 的组织在其至少一个业务领域使用人工智能,对强有力保护的需求比以往任何时候都高。模块化工作流程实际上可以通过允许根据每个组件的特定风险为其量身定制保护来提高安全性。

关键安全措施包括基于角色的访问、多因素身份验证和定期审计。由于威胁不断演变,频繁更新对于保持保护至关重要。

互操作性同样重要。模型上下文协议 (MCP) 等标准可实现 AI 模型与其他系统之间的顺畅通信。来自 Futurum 集团的 Mitch Ashley 强调了 MCP 的价值:

“模型上下文协议(MCP)是当今弥合人工智能模型和产品与其他数据、网站和系统之间差距的最佳选择...”

大型科技公司已经在采用这些标准。2025 年 3 月, OpenAI 开始将 MCP 协议集成到其产品中,微软扩展了 Playwright 服务器功能,亚马逊增加了 MCP 支持 亚马逊基岩。这一集体努力凸显了该行业对互操作性的承诺。

为了识别潜在漏洞,组织应定期进行特定于人工智能的渗透测试,这可以发现传统评估可能遗漏的问题。

透明度和问责制也至关重要。组织必须记录培训数据源、批准流程和模型变更,以确保对人工智能风险的明确监督。随着监管审查的加强,尤其是在敏感数据处理方面,这一点尤其重要。

全球标准在推进安全和可互操作的人工智能方面的作用怎么强调都不为过。塞尔吉奥·穆希卡, 国际标准化组织 秘书长解释说:

“协调采用国际标准有助于确保未来以负责任的方式使用人工智能。”

医疗保健是成功互操作性的有力例证。多年来,该行业一直依赖系统、设备和应用程序之间的安全数据共享来有效运行。人工智能系统可以采用类似的框架来构建安全、互联的模块化架构,以满足当今的需求。

扩展模块化 AI 系统的最佳实践

扩展模块化 AI 系统需要仔细规划,以确保它们在需求增加时高效运行并保持可靠性。专注于监控、保持平稳集成和保持系统更新的组织更有能力应对增长。这些做法不仅增强了可扩展性,而且还有助于人工智能系统在不损失质量或稳定性的情况下管理更重的工作负载。

监控资源分配

在扩展模块化 AI 系统时,密切关注资源使用情况至关重要。随着系统的发展,它有助于保持性能并控制成本。如果没有适当的监控,效率低下就会蔓延,从而导致支出增加或绩效放缓。

最佳监控策略侧重于可操作的指标,例如 资源利用率系统响应时间错误率,以及 成本效率。这些指标使人们更容易发现需要改进的领域并指导决策。

实时跟踪对于处理动态工作负载的系统尤其重要。实时仪表板允许团队随时随地监控正常运行时间、资源使用情况和运营成本。这种即时反馈可以帮助团队快速应对不断变化的需求并保持绩效稳定。

另一种有效的方法是在系统内创建反馈回路。这些循环允许模型根据使用模式或组织目标的变化自动进行调整。此外,使用版本控制的数据库并维护详细的审计记录可确保问责制并跟踪一段时间内的变化。

优化资源分配后,下一步是确保系统模块之间的顺畅通信。

维护集成和数据流

随着模块化 AI 系统的发展,保持数据在组件之间的顺畅流动变得更具挑战性。强大的整合策略对于保持性能和避免中断至关重要。

实时同步是确保模块间数据一致性的关键。这样可以防止可能破坏系统可靠性的冲突。诸如此类的指标 消息与任务的比率带宽使用情况,以及 延迟百分位数 可以突出瓶颈并改善同步。

无缝集成的一个很好的例子是 富国银行的欺诈检测系统。它实时处理数百万笔交易,展示了高效数据流的优势。

为了保持高质量的沟通,团队应评估信息熵和有用数据与协调开销的比率等指标。这些见解有助于完善模块共享信息的方式。

本杰明·肯纳迪,云解决方案架构师 Striim,强调了可靠数据管道的价值:

“公司做出最佳决策的能力在一定程度上取决于其数据管道。数据管道的设置越准确、越及时,组织就能更快、更准确地做出正确的决策。”

定期评估和更新

除了保持数据流动外,定期的系统评估还可确保人工智能适应不断增长的需求。MLOP 和 CI/CD 管道等自动化工具可以更轻松地推出更新、及早发现错误并避免积累技术债务。

性能监控应涵盖一系列指标,包括 资源利用率节省成本,以及 项目完成时间。分析这些指标有助于团队做出明智的决策,并证明对人工智能的进一步投资是合理的。

随着系统的扩展,它们会遇到更多样化的数据集,这使得偏差检测框架变得越来越重要。定期审计确保系统符合道德和绩效标准。

“可扩展性不仅仅是处理更多数据,还关系到随着系统的增长保持质量、公平性和性能。”

记录关键设计选择、性能基准和事件历史记录有助于团队在更新期间管理复杂性。从较小的评估开始,使用自动化可以简化审查流程,同时促进协作。

事件管理是另一个关键领域。结构化计划——包括定义的事件类型、分配的响应角色和沟通协议——有助于最大限度地减少停机时间并确保团队从任何问题中吸取教训。这些准备工作对于保持系统的扩展弹性至关重要。

结论:使用模块化设计构建可扩展的人工智能

模块化设计通过将复杂的工作流程分解为独立、可管理的组件,正在重塑我们实现 AI 可扩展性的方式。这种方法突显了模块化人工智能系统的实际优势。

关键要点

模块化人工智能带来了可衡量的好处。事实证明,通过利用模块化设计原则的固有优势,它可以节省时间和金钱。这些效率来自于简化和简化人工智能系统的能力。

最突出的好处之一是 灵活性。模块化系统允许组织在不中断整个系统的情况下更新或改进单个组件。这意味着团队可以采用新技术、修复错误或提高性能,而不会出现传统单片系统中常见的停机时间和挑战。

另一个优势是模块化设计可以很好地支持协作。团队可以同时处理不同的模块,同时保持整体系统的稳定性。这种并行开发方法不仅可以加快项目进度,还可以最大限度地减少大规模人工智能部署的延迟。

特征 模块化 AI 单系统 AI 灵活性 高 — 模块独立运行 低 — 变化会影响整个系统 保养 更简单 — 更新特定模块 复杂 — 需要完整的系统更新 可扩展性 使用新模块轻松扩展 受原创设计的限制

模块化架构还优化了资源使用。组织可以根据需求扩展特定组件,从而减少浪费并提高效率,而不是预置整个系统。

除了技术优势外,模块化设计还提供了战略优势。增量更新和无缝集成功能使组织能够快速适应不断变化的需求和技术。

下一步的实施步骤

要充分利用模块化人工智能,首先要制定清晰、经过深思熟虑的策略。这种方法的好处在于,你不需要彻底检修当前的系统。从小处着手,然后从那里开始构建。

首先规划您的架构。列出每个模块的需求、数据流和集成点。这一基础工作有助于避免代价高昂的错误,并确保更顺利地实施。

使用分阶段开发方法。从较小的、可管理的阶段开始,允许在扩大规模之前进行测试和完善。整合共享存储层以减少冗余并改善模块之间的集成。此步骤可确保整个系统之间更好的通信和一致性。

对于那些准备进入模块化人工智能的人来说,prompts.ai 等平台提供了简化流程的工具。他们的多模态人工智能功能和可互操作架构完全符合模块化设计原则,可为分布式团队提供实时协作和自动报告。

虽然采用模块化人工智能需要仔细的规划和承诺,但长期的好处使其成为希望在人工智能领域保持竞争力的组织明智之举。从小而深思熟虑的步骤开始,逐步朝着更具可扩展性和灵活性的人工智能未来迈进。

常见问题解答

与传统架构相比,模块化设计如何提高 AI 系统的可扩展性?

模块化设计通过将系统划分为更小的独立组件,将 AI 的可扩展性提升到了一个新的水平。这种设置意味着可以处理每个模块(无论是开发、测试还是更新),而不会对系统的其余部分造成干扰。随着人工智能需求的变化,它还使引入新功能或调整现有功能变得更加容易。

与老式的单片架构相比,模块化系统提供了一种更集中的扩展方式。您可以水平扩展单个模块以满足特定需求,而不是扩展整个系统。这种有针对性的扩展不仅效率更高,而且可以节省成本。此外,它改善了系统维护,缩短了部署时间,并使集成尖端的人工智能工作流程变得更加容易,从而确保系统保持灵活性并为未来的挑战做好准备。

企业在采用模块化人工智能架构时面临哪些挑战,如何应对这些挑战?

过渡到模块化 AI 架构有其自身的挑战。企业经常面临诸如确保模块之间的顺畅通信、应对日益增加的系统复杂性以及解决集成问题之类的问题。如果处理不力,这些障碍可能会减缓流程并损害整体效率。

为了应对这些挑战,必须确定优先顺序 清晰的通信协议。这可能意味着实现定义明确的 API 或使用共享存储层来确保模块轻松交互。从小规模试点项目开始是另一个明智之举——它使组织有机会在大规模推出策略之前测试、学习和调整策略。一个 渐进式实施方法再加上每一步的全面测试,可以使过渡更易于管理并降低潜在风险。

模块化设计如何提高 AI 系统在现实应用中的可扩展性和灵活性?

模块化设计带来了 可扩展性灵活性 通过将它们分成更小的、独立的组件来实现 AI 系统。这种结构使开发人员可以在不影响整个系统的情况下更轻松地更新、替换或添加功能。例如,模块化的人工智能工作流程可以通过无缝集成新工具或升级特定功能来适应不断变化的需求。

在实际使用中,这种设计方法最大限度地减少了停机时间,简化了维护并加快了部署。制造业和企业软件等行业已采用模块化人工智能来简化运营、提高性能并推动持续创新。通过强调可重复使用和适应性强的组件,模块化设计可保持人工智能系统的效率并为未来的需求做好准备。

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