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STANFORD UNIVERSITY · 2026–2027 AUTUMN QUARTER · CS DEPARTMENT

■ CS329Z Engineering AI Agents
工程化 AI 智能体

把「会用大模型」升级为「能造 Agent 系统」:从零手写 RAG、工具调用与 Agent 循环,再用 DSPy 理解框架抽象——2026 秋季斯坦福新课(非官方中文译本)
Units3 学分
GradingLetter / C–NC
Meets周一 / 周三 13:30–14:50
WherePackard 101
InstructorsDiyi Yang · Michael Ryan · John Yang
Class №27855
Open Weights—
发布于 2026-09-03 · 原文:cs329z.stanford.edu

从单一语言模型到复合 AI 系统(compound AI systems)——由 LLM、检索器、工具、优化器等相互协作的组件构成的系统——代表了 AI 应用构建方式的根本转变。本课程教学生如何工程化 agentic 系统:覆盖从简单 LLM 管线、复合 AI 系统到自主 Agent 的完整光谱。学生将学会:选择值得做的问题类型、分解问题、挑选合适组件、收集与整理数据、搭建评估体系,并权衡真实构建中的设计取舍。

学生先从零构建核心组件(RAG、工具使用、Agent 循环),再学习 DSPy 这类框架如何抽象这些模式。通过两次全实战作业与一整个学期的项目,获得构建、优化与评估 Agentic 系统的动手经验。

2
全实战作业 + 随堂 quiz
1
整学期小组项目(占 50%)
3
讲师:Yang / Ryan / Yang
11
周 · 18 讲 + 期末 Demo

01课程表 CLASS SCHEDULE · FALL 2026

周一到周三上课,每周两讲。标注 LAB 的为动手实践课。日程为暂定,以课堂宣布为准。课程主题用「周」编号(第 1–11 周),实际为顺序推进的教学模块。

WEEK 1SEP 23 · 周三

绪论:什么是 Agentic 系统? FOUNDATIONS & LANDSCAPE

从单一模型到复合 AI 系统再到 Agent 的光谱;复合系统何时胜出;三大工程挑战——任务分解(decomposition)、数据(data)、评估(evaluation);课程安排说明。

必读
  1. The Shift from Models to Compound AI Systems — Zaharia et al., BAIR Blog (2024)
扩展阅读(2)
  1. Agentic Design Patterns Part 1: Four AI Agent Strategies — Ng, The Batch (2024)
  2. Towards Execution-Grounded Automated AI Research — Si et al., arXiv (2026)
WEEK 2SEP 28 · 周一

给构建者的 LLM LLMS FOR BUILDERS

API 与 SDK(litellm);结构化输出与受约束生成;解码策略与 test-time compute;上下文工程;模型选择;成本 / 延迟权衡。

必读
  1. Building Effective Agents — Schluntz & Zhang, Anthropic (2024)
扩展阅读(1)
  1. Effective Context Engineering for AI Agents — Rajasekaran et al., Anthropic (2025)
WEEK 2SEP 30 · 周三LAB 动手

构建模块:RAG RETRIEVAL-AUGMENTED GENERATION

接地(grounding)与幻觉;embedding 与向量库;分块策略;混合检索;cross-encoder 与 late interaction(ColBERT)。动手:从零搭建一条 RAG 管线。

必读
  1. Retrieval-Augmented Generation for Knowledge-Intensive NLP Tasks — Lewis et al., NeurIPS (2020)
扩展阅读(1)
  1. ColBERT: Efficient and Effective Passage Search via Late Interaction over BERT — Khattab & Zaharia, SIGIR (2020)
WEEK 3OCT 5 · 周一LAB 动手

工具使用与函数调用 TOOL USE & FUNCTION CALLING

REPL;function-calling API;模型上下文协议 MCP;如何设计好工具;代码执行沙箱;错误处理与重试。动手:从零搭建一个会调用工具的系统。

必读
  1. Model Context Protocol Specification — The Linux Foundation (2025)
WEEK 4OCT 12 · 周一

Agent 设计模式与脚手架 AGENT DESIGN PATTERNS & SCAFFOLDS

workflows-vs-agents 分类法;五种可组合的工作流模式;Agent 模式(ReAct、plan-and-execute、reflection);把脚手架(scaffold)当作设计决策。

WEEK 4OCT 14 · 周三

Agent 记忆架构 MEMORY ARCHITECTURES

短期 vs 长期记忆;把记忆做成工具调用;文件系统作为外化记忆;结构化记忆范式;跨 Agent 记忆。

WEEK 5OCT 19 · 周一

多 Agent 系统 MULTI-AGENT SYSTEMS

单 Agent vs 多 Agent 架构;编排模式;handoff 与状态传递;委托与协作模式;协调与错误传播的挑战。

必读
  1. AutoGen: Enabling Next-Gen LLM Applications via Multi-Agent Conversation — Wu et al., COLM (2024)
扩展阅读(3)
  1. Why Do Multi-Agent LLM Systems Fail? — Cemri et al., arXiv (2025)
  2. Don't Sleep on Single-agent Systems — Neubig, OpenHands Blog (2024)
  3. A Dynamic LLM-Powered Agent Network for Task-Oriented Agent Collaboration — Liu et al., COLM (2024)
WEEK 5OCT 21 · 周三

优化 OPTIMIZATION

从 prompt 到微调的完整图谱:prompt 优化(GEPA、MIPROv2、OPRO、TextGrad);test-time compute 扩展;LoRA / QLoRA;蒸馏;RLHF / DPO 概览;何时该优化 prompt、权重还是推理算力。

WEEK 6OCT 26 · 周一GUEST

客座讲座 📺 GUEST LECTURE

嘉宾待公布。

WEEK 7NOV 2 · 周一

数据选择与质量 DATA SELECTION & QUALITY

寻找信息量最大的数据;过滤与挑选策略;小而精准的 benchmark;标注实践;质量评估;从 Agent 轨迹构建数据集。

必读
  1. SWE-smith: Scaling Data for Software Engineering Agents — Yang et al., NeurIPS D&B (2025)
  2. Who Validates the Validators? Aligning LLM-Assisted Evaluation with Human Preferences — Shankar et al., UIST (2024)
扩展阅读(1)
  1. LIMA: Less Is More for Alignment — Zhou et al., NeurIPS (2023)
WEEK 7NOV 4 · 周三

评估基础与基准设计 EVALUATION FUNDAMENTALS

为什么评估很难;4-tuple 框架(请求 request、环境 environment、停止条件 stopping criteria、评分器 scorer);逐组件设计;好基准的特性;贴近现实的脚手架;可靠性维度。

WEEK 8NOV 9 · 周一

LLM 当裁判与评估基建 LLM-AS-JUDGE & EVAL INFRASTRUCTURE

三种评分器类型;judge prompt 设计;已知偏差;pairwise vs pointwise 评估;非确定性指标(pass@k vs pass^k);harness 设计;Anthropic 的 8 步路线图。

必读
  1. Demystifying Evals for AI Agents — Grace et al., Anthropic (2026)
  2. Judging LLM-as-a-Judge with MT-Bench and Chatbot Arena — Zheng et al., NeurIPS (2023)
  3. AutoMetrics: Approximate Human Judgements with Automatically Generated Evaluators — Ryan et al., ICLR (2026)
扩展阅读(1)
  1. AutoLibra: Agent Metric Induction from Open-Ended Human Feedback — Zhu et al., ICLR (2026)
WEEK 8NOV 11 · 周三

Agent 安全与护栏 SAFETY & GUARDRAILS

工具访问的隐私风险;prompt injection(含间接注入);红队测试;沙箱与权限模型;输出护栏;责任考量;人在回路(human-in-the-loop)模式。

WEEK 9NOV 16 · 周一GUEST

客座讲座 📺 GUEST LECTURE

嘉宾待公布。

WEEK 9NOV 18 · 周三

编码与软件 Agent CODING & SOFTWARE AGENTS

编码 Agent 端到端如何工作;SWE-agent、Claude Code、OpenHands 架构拆解;脚手架设计决策;SWE-bench 与 4-tuple 框架的实战;Agent 时代软件开发的前景。

WEEK 10NOV 23 / 25假期

感恩节假期 THANKSGIVING RECESS

停课两周(周一与周三)。

WEEK 11NOV 30 · 周一

主动式 Agent PROACTIVE AGENTS

从被动响应到主动发起;通用用户模型(General User Models, GUM);下一步行动预测(Next Action Prediction);开源 proactive 个人 Agent;隐私与信任影响;Agent 何时该主动发起、何时该等待(mixed initiative)。

必读
  1. Creating General User Models from Computer Use — Shaikh et al., UIST (2025)
扩展阅读(2)
  1. Learning Next Action Predictors from Human-Computer Interaction — Shaikh et al., arXiv (2026)
  2. OpenClaw: Open-source proactive AI agent — Steinberger (2025)
WEEK 11DEC 2 · 周三

前沿与开放问题 FRONTIERS & OPEN PROBLEMS

多模态 Agent;Web Agent 与 computer use;科学 Agent;长时运行 Agent 架构;生产与可观测性(链路追踪、监控、成本管理);可靠性、可扩展性与可解释性方面的开放问题。期末项目开场 Demo。

扩展阅读
扩展阅读(2)
  1. OSWorld: Benchmarking Multimodal Agents in Real Computer Environments — Xie et al., NeurIPS D&B (2024)
  2. WebShop: Towards Scalable Real-World Web Interaction with Grounded Language Agents — Yao et al., NeurIPS (2022)
FINALSDEC 7–11DEMO

期末项目 Demo Day FINAL PROJECT DEMO

期末考试周内举行(Dec 7–11),具体时间地点待定。学期项目终版提交 + 现场系统演示。

02关键截止日期 DEADLINES · 均为太平洋时间

截止时间可能调整,任何变更会在课上宣布并更新于此。

周事项日期时间
W3HW1 发布OCT 5 周一—
W3项目提案(Proposal)截止OCT 9 周五23:59
W6HW2 发布OCT 26 周一—
W6HW1 截止OCT 30 周五23:59
W7期中 Demo(课上)NOV 4 周三课堂内
W7期中报告截止NOV 6 周五23:59
W8论文讲解视频截止(10 分钟)NOV 13 周五23:59
W9HW2 截止NOV 20 周五23:59
W11互评截止(3 个视频)NOV 30 周一23:59
FIN终版提交 + 期末系统 DemoDEC 7–11待定

03评分构成 GRADING

总评 = 项目 50% + 作业 20% + 作业 quiz 15% + 论文视频与互评 10% + 课堂参与 5%。

课程项目作业(HW1+HW2)作业 quiz ×2论文视频 + 互评课堂参与
  • 项目 [50%]:提案 5% · 期中报告 5% · 期中 Demo 7% · 终版提交 15% · 期末系统 Demo 18%
  • 作业 [20%]:HW1 构建 Agentic 系统 10% · HW2 评估一个 Agent 10%(每份作业后有 10 分钟 quiz,口头解释设计取舍)
  • 论文视频与互评 [10%]:10 分钟论文讲解视频 7%(选题 2% + 个人批判性洞见 2% + 增值 2% + 表达 1%)· 互评 3 条 × 1%(须给出具体反馈:一个优点、一个弱点或疑问、一条具体建议)
  • 参与 [5%]:课堂讨论、项目协作、习题课

04作业设计 COURSEWORK

两份全实战作业紧扣课堂组件,每份作业后附 10 分钟 quiz——学生需要口头解释自己的设计决策与权衡,证明真懂。

HW1 · WEEKS 3–6

构建一个 Agentic 系统

给定一个研究论文仓库,构建一个能通过检索相关论文并推理来回答科学问题的 Agent。

  • Part A:用 litellm 从零手写——RAG + 工具使用 + 带推理模式(如 ReAct)的 Agent 循环
  • Part B:用 DSPy 重建关键组件,并反思框架替你抽象了什么
HW2 · WEEKS 6–9

评估一个 Agent

给定一个预构建的 Agent,设计一套完整的评估体系。

  • 基于代码的评分器(code-based graders)
  • 至少一项 LLM-as-judge 评估
  • 用 4-tuple 框架搭建基准任务(请求 / 环境 / 停止条件 / 评分器)
  • 错误分析
PAPER VIDEO & PEER REVIEWS

论文讲解视频与互评

每位学生自选一篇近期 Agent 论文录制 10 分钟讲解视频(第 8 周截止),随后在感恩节后观看并互评其他三位同学的作品。

评分标准:选题扎实且讲清楚(2%)+ 自己的批判或洞见——认同/反对什么、局限、提出的好问题(2%)+ 增值内容——复现结果、跑个小实验、对比方法、演示实现或联系真实 Agent(2%)+ 清晰有吸引力的表达(1%)。

05课程项目 COURSE PROJECT · 占 50%

小组整学期项目,主题:「用 Agent 让斯坦福生活更美好」(Making Life at Stanford Better with Agents)——构建一个改善斯坦福生活某方面的 Agentic 系统。

自动读取 syllabus、提取截止日期并加入日历的阅读器
下学期的选课时间表优化器
论文发现与自动摘要 Agent
校园活动聚合与推荐器
W3项目提案(1 页)
W6期中报告(1 页)+ 期中 Demo——要求有可运行的原型
W10终版提交(1 页)+ 期末系统 Demo(Demo Day)

报告保持精炼(正文 1–2 页,结构化内容如 Agent 失败模式示例放附录)。

06课程须知 LOGISTICS & POLICIES

Units3 学分
Class №27855
Session2026–27 秋季第一学段
Office Hours开课前公布

先修要求

以下任一课程或相当的 NLP 基础:CS224NCS224UCS224VCS336

荣誉守则与 AI 工具政策

  • 写自己的解答;不要在网上找作业答案或现成实现(会用自动化手段检测过度雷同的提交)。
  • 这是一门用 AI 构建的课,所以鼓励你使用生成式 AI——把它当作与你一起思考的协作者:请它解释概念、帮你调试、 critique 你的设计,都完全没问题。
  • 禁区:索取成品答案或抄袭解法——无论来自模型、同学还是网络。用 AI 工具实质性完成作业即违反荣誉守则。
  • 作业 quiz 为个人独立完成、闭卷。拿不准就问;大学层面的底线见斯坦福 Generative AI Policy Guidance。

无障碍与学业便利

因残障需要学业便利(academic accommodation)的学生,须向无障碍教育办公室(OAE)提出申请;已持有便利函的同学请尽早分享,以便与 OAE 合作排除参与障碍。

身心健康

遇到个人、学业或人际关系困扰可联系校园心理咨询服务 CAPS(电话 650-723-3785 或通过 Vaden 患者门户预约)。