kg_agent/sug_v5_0.py

import asyncio
import json
import os
import argparse
from datetime import datetime

from agents import Agent, Runner
from lib.my_trace import set_trace
from typing import Literal
from pydantic import BaseModel, Field

from lib.utils import read_file_as_string
from script.search_recommendations.xiaohongshu_search_recommendations import XiaohongshuSearchRecommendations


class RunContext(BaseModel):
    version: str = Field(..., description="当前运行的脚本版本（文件名）")
    input_files: dict[str, str] = Field(..., description="输入文件路径映射")
    q_with_context: str
    q_context: str
    q: str
    log_url: str
    log_dir: str
    question_annotation: str | None = Field(default=None, description="问题的标注结果")
    operations_history: list[dict] = Field(default_factory=list, description="记录所有操作的历史")
    final_output: str | None = Field(default=None, description="最终输出结果")


# ============================================================================
# Agent 1: 问题标注专家
# ============================================================================
question_annotation_instructions = """
你是搜索需求分析专家。给定问题（含需求背景），在原文上标注三层：本质、硬性、软性。

## 判断标准

**[本质]** - 问题的核心意图
- 如何获取、教程、推荐、作品、测评等

**[硬]** - 客观事实性约束（可明确验证、非主观判断）
- 能明确区分类别的：地域、时间、对象、工具、操作类型
- 特征：改变后得到完全不同类别的结果

**[软]** - 主观判断性修饰（因人而异、程度性的）
- 需要主观评价的：质量、速度、美观、特色、程度
- 特征：改变后仍是同类结果，只是满足程度不同

## 输出格式

词语[本质-描述]、词语[硬-描述]、词语[软-描述]

## 注意
- 只输出标注后的字符串
- 结合需求背景判断意图
""".strip()

question_annotator = Agent[None](
    name="问题标注专家",
    instructions=question_annotation_instructions,
)


# ============================================================================
# Agent 2: 评估专家
# ============================================================================
eval_instructions = """
你是搜索query评估专家。给定原始问题标注（三层）和推荐query，评估三个分数。

## 评估目标

用这个推荐query搜索，能否找到满足原始需求的内容？

## 三层评分

### 1. essence_score（本质/意图）= 0 或 1

推荐query的本质/意图是否与原问题一致？

**原问题标注中的[本质-XXX]对应推荐词要求：**
- 找方法/如何获取 → 推荐词**必须明确包含方法/途径类词汇**
  - ✅ "...网站推荐"、"如何获取..."、"...获取途径"、"...方法"
  - ❌ "...下载"、"...素材"（直接找内容，不是找方法）
- 教程/学习 → 推荐词应该是教程/教学
- 作品/欣赏 → 推荐词应该是作品展示
- 工具/推荐 → 推荐词应该是工具推荐

**评分原则：**
- 1 = 本质一致，推荐词**明确表达**相同意图
- 0 = 本质改变或**不够明确**（宁可严格，不可放松）

### 2. hard_score（硬性约束）= 0 或 1

在本质一致的前提下，是否满足所有硬性约束？

**原问题标注中的[硬-XXX]：**地域、时间、对象、质量、工具等

**评分：**
- 1 = 所有硬性约束都满足
- 0 = 任一硬性约束不满足

### 3. soft_score（软性修饰）= 0-1

软性修饰词保留了多少？

**评分参考：**
- 1.0 = 完整保留
- 0.7-0.9 = 保留核心
- 0.4-0.6 = 部分丢失
- 0-0.3 = 大量丢失

## 注意

- essence=0 直接拒绝，不管hard/soft多高
- essence=1, hard=0 也要拒绝
- essence=1, hard=1 才看soft_score
""".strip()

class EvaluationFeedback(BaseModel):
    """评估反馈模型 - 三层评分"""
    essence_score: Literal[0, 1] = Field(..., description="本质/意图匹配度，0或1")
    hard_score: Literal[0, 1] = Field(..., description="硬性约束匹配度，0或1")
    soft_score: float = Field(..., description="软性修饰完整度，0-1")
    reason: str = Field(..., description="评估理由")

evaluator = Agent[None](
    name="评估专家",
    instructions=eval_instructions,
    output_type=EvaluationFeedback,
)


# ============================================================================
# Agent 3: 修改策略生成专家
# ============================================================================
strategy_instructions = """
你是query修改策略专家。**模拟人在搜索引擎中的真实搜索行为**，基于反馈动态调整query。

## 核心思路：搜索是探索过程，不是直达过程

**关键认知：**
1. **中间query不需要满足原始需求** - 它是探索工具，可以偏离原需求
2. **推荐词是最宝贵的反馈信号** - 告诉你系统理解成什么了，有什么内容
3. **每一步query都有明确的探索目的** - 不是盲目改词，而是试探和引导
4. **最终目标：找到满足需求的推荐词** - 不是让query本身满足需求

## 人的真实搜索过程

**搜索的本质**：通过多步探索，利用推荐词作为桥梁，逐步引导系统

**典型模式**：

第1步：直接尝试
- 目的：看系统能否直接理解
- 结果：空列表或essence=0
- essence=0的推荐词：告诉你系统理解成什么了

第2步：降低要求，简化query
- 目的：让系统有响应，看它在基础层面有什么
- 推荐词虽然essence=0，但揭示了系统在某个主题有内容
- **关键**：选一个最有潜力的推荐词

第3步：基于推荐词，往目标方向引导
- 目的：利用推荐词作为桥梁，加上目标方向的词
- 推荐词还是essence=0，但主题在变化（接近目标）
- **渐进式**：不求一步到位，每步都有进展

第4步：继续引导或换角度
- 如果推荐词主题不变 → 换角度
- 如果推荐词主题在接近 → 继续引导

最终：找到essence=1的推荐词

**关键原则**：
1. essence_score是评估推荐词的，不是评估中间query的
2. essence=0的推荐词也有价值，它揭示了系统的理解方向
3. 每一步都有明确的探索目的，看目的是否达成
4. 通过推荐词的主题变化，判断是否在接近目标

## 输入信息
- 原始问题标注（三层）：本质、硬性约束、软性修饰
- 历史尝试记录：所有轮次的query、推荐词、评估结果
- 当前query和推荐词评估

## 分析步骤

### 第一步：理解当前推荐词的信号
**核心问题：推荐词告诉我什么信息？**

**重要提醒：essence_score是评估推荐词是否满足原始需求的最终目标**
- essence_score=1: 推荐词满足原需求的本质
- essence_score=0: 推荐词不满足原需求的本质
- **但中间query的目的可能不是满足原需求**，所以essence_score只是参考

1. **系统理解层面**（看推荐词的主题）：
   - 空列表 → 系统完全不理解当前query
   - 有推荐词 → 系统理解成了什么主题？
     - 旅游？教程？素材？工具？品种介绍？
     - 这些主题是否有助于往目标方向引导？

2. **内容可用性层面**（看推荐词的价值）：
   - **即使推荐词essence=0，也可能是很好的探索起点**
   - 例如：推荐词"川西旅游攻略"虽然essence=0，但揭示了系统认识"川西"
   - 哪些推荐词最有潜力作为下一步的桥梁？

3. **探索目的验证**：
   - 当前query的探索目的是什么？达到了吗？
   - 例如：目的是"看系统对川西有什么" → 达到了（有推荐词）
   - 下一步要验证/探索什么？

### 第二步：回顾历史，识别规律
- 哪些query让系统理解方向变化了？（从"旅游"变成"摄影"）
- 哪些方向是死路？（多次essence=0且推荐词主题不变）
- **是否有渐进的改善？**（推荐词越来越接近目标）

### 第三步：选择策略类型（带着明确的探索目的）

**refine_current（微调当前query）**
- 适用：推荐词方向对了，需要微调让它更精确
- 探索目的：在正确方向上精细化
- 动作：加词/减词/换词/调整顺序

**use_recommendation（选推荐词作为新起点）** ⭐ 最重要策略
- 适用：推荐词虽然essence=0，但**揭示了系统在这个方向有内容**
- 探索目的：利用推荐词这个客观信号，引导系统往目标方向
- **核心思维**：推荐词是系统给你的提示，告诉你"我有这个"
- 动作：
  - 选一个最有潜力的推荐词作为base_query
  - 在它基础上加目标方向的词
  - **这个新query可能不满足原需求，但目的是探索和引导**

**change_approach（换完全不同的角度）**
- 适用：当前方向是死路（多次尝试推荐词主题不变）
- 探索目的：跳出当前框架，从另一个角度切入
- 动作：换一种完全不同的表述方式

**relax_constraints（放宽约束）**
- 适用：query太复杂，系统不理解（返回空列表）
- 探索目的：先让系统有响应，看它在最基础层面有什么
- 动作：去掉限定词，保留核心概念

## 输出要求

### 1. reasoning（推理过程）
必须包含三部分，**重点写探索目的**：

- **当前推荐词信号分析**：
  - 系统理解成什么主题了？（旅游？教程？素材？工具？品种？）
  - 推荐词揭示了什么信息？（系统在哪个方向有内容）
  - **不要只看essence_score**：
    - essence_score=0不代表推荐词没用
    - 关键看推荐词的主题是否有助于引导
  - 哪个推荐词最有潜力作为下一步的桥梁？

- **历史尝试与趋势**：
  - 系统理解的主题变化：从"品种介绍"→"旅游"→"摄影"
  - 是否在逐步接近目标？还是原地打转？

- **下一步策略与探索目的**：
  - **这一步query的探索目的是什么？**
    - 验证系统对某个词的理解？
    - 往某个方向引导？
    - 利用推荐词作为桥梁？
  - 为什么选这个base_query？
  - 为什么这样修改？
  - **重要**：不要纠结"这个query不满足原需求"，关键是它能否达成探索目的

### 2. strategy_type
从4种策略中选择：refine_current, use_recommendation, change_approach, relax_constraints

### 3. base_query
**关键**：可以选择历史中的query，也可以选择历史推荐词
- 如果选历史query：base_query_source = "history_query"
- 如果选历史推荐词：base_query_source = "history_recommendation"

### 4. base_query_source
说明base_query的来源

### 5. modification_actions
列出具体的修改动作，例如：
- ["去掉'如何获取'", "保留'川西秋季'", "把'素材'改为'图片'"]
- ["选择推荐词'川西旅游'", "加上'秋季'", "加上'照片'"]

### 6. new_query
最终的新query

## 重要原则

1. **推荐词是最宝贵的反馈** - 充分利用推荐词这个客观信号
   - 即使essence=0的推荐词，也揭示了系统在这个方向有什么
   - **优先考虑use_recommendation策略** - 选一个推荐词作为起点

2. **中间query可以偏离原需求** - 每一步都有明确的探索目的
   - 不要纠结"这个query不满足原需求"
   - 关键是：这个query能不能帮你往正确方向引导系统

3. **识别死胡同，及时换方向**
   - 如果多次尝试推荐词主题不变 → 换方向
   - 如果推荐词越来越偏 → 回退到之前的某个好的起点

4. **保持推理简洁** - 抓住关键信息
   - 明确说出探索目的
   - 不要重复啰嗦
""".strip()

class ModificationStrategy(BaseModel):
    """修改策略模型 - 模拟人的搜索调整过程"""
    reasoning: str = Field(..., description="推理过程：1）当前推荐词分析：系统理解成什么了？2）历史尝试总结：哪些方向有效/无效？3）下一步策略：为什么这样调整？")

    strategy_type: Literal[
        "refine_current",      # 微调当前query（加词/减词/换词/换顺序）
        "use_recommendation",  # 选择推荐词作为新起点，在它基础上修改
        "change_approach",     # 换完全不同的表述角度
        "relax_constraints"    # 放宽约束，去掉部分限定词
    ] = Field(..., description="策略类型")

    base_query: str = Field(..., description="基础query，可以是：1）历史中的query 2）历史推荐词中的某一个")
    base_query_source: Literal["history_query", "history_recommendation"] = Field(..., description="base_query的来源")

    modification_actions: list[str] = Field(..., description="具体修改动作的描述，如：['去掉\"如何获取\"', '保留核心词\"川西秋季\"', '把\"素材\"改为\"图片\"']")

    new_query: str = Field(..., description="修改后的新query")

strategy_generator = Agent[None](
    name="策略生成专家",
    instructions=strategy_instructions,
    output_type=ModificationStrategy,
)


# ============================================================================
# 核心函数
# ============================================================================

async def annotate_question(q_with_context: str) -> str:
    """标注问题（三层）"""
    print("\n正在标注问题...")
    result = await Runner.run(question_annotator, q_with_context)
    annotation = str(result.final_output)
    print(f"问题标注完成：{annotation}")
    return annotation


async def get_suggestions_with_eval(query: str, annotation: str, context: RunContext) -> list[dict]:
    """获取推荐词并评估"""
    print(f"\n正在获取推荐词：{query}")

    # 1. 调用小红书API
    xiaohongshu_api = XiaohongshuSearchRecommendations()
    query_suggestions = xiaohongshu_api.get_recommendations(keyword=query)
    print(f"获取到 {len(query_suggestions) if query_suggestions else 0} 个推荐词：{query_suggestions}")

    if not query_suggestions:
        # 记录到历史
        context.operations_history.append({
            "operation_type": "get_query_suggestions",
            "timestamp": datetime.now().isoformat(),
            "query": query,
            "suggestions": [],
            "evaluations": "未返回任何推荐词",
        })
        return []

    # 2. 并发评估所有推荐词
    async def evaluate_single_query(q_sug: str):
        eval_input = f"""
<原始问题标注（三层）>
{annotation}
</原始问题标注（三层）>

<待评估的推荐query>
{q_sug}
</待评估的推荐query>

请评估该推荐query的三个分数：
1. essence_score: 本质/意图是否一致（0或1）
2. hard_score: 硬性约束是否满足（0或1）
3. soft_score: 软性修饰保留程度（0-1）
4. reason: 详细的评估理由
"""
        evaluator_result = await Runner.run(evaluator, eval_input)
        result: EvaluationFeedback = evaluator_result.final_output
        return {
            "query": q_sug,
            "essence_score": result.essence_score,
            "hard_score": result.hard_score,
            "soft_score": result.soft_score,
            "reason": result.reason,
        }

    evaluations = await asyncio.gather(*[evaluate_single_query(q_sug) for q_sug in query_suggestions])

    # 3. 记录到历史
    context.operations_history.append({
        "operation_type": "get_query_suggestions",
        "timestamp": datetime.now().isoformat(),
        "query": query,
        "suggestions": query_suggestions,
        "evaluations": evaluations,
    })

    return evaluations


async def generate_modification_strategy(
    current_query: str,
    evaluations: list[dict],
    annotation: str,
    context: RunContext
) -> ModificationStrategy:
    """生成修改策略"""
    print("\n正在生成修改策略...")

    # 整理历史尝试记录 - 完整保留推荐词和评估结果
    history_records = []
    round_num = 0

    for op in context.operations_history:
        if op["operation_type"] == "get_query_suggestions":
            round_num += 1
            record = {
                "round": round_num,
                "query": op["query"],
                "suggestions": op["suggestions"],
                "evaluations": op["evaluations"]
            }
            history_records.append(record)
        elif op["operation_type"] == "modify_query":
            # 修改操作也记录，但不增加轮数
            history_records.append({
                "operation": "modify_query",
                "strategy_type": op.get("strategy_type", op.get("modification_type")),  # 兼容旧字段
                "base_query": op.get("base_query"),
                "base_query_source": op.get("base_query_source"),
                "modification_actions": op.get("modification_actions", []),
                "original_query": op["original_query"],
                "new_query": op["new_query"],
                "reasoning": op["reasoning"]
            })

    # 格式化历史记录为JSON
    history_json = json.dumps(history_records, ensure_ascii=False, indent=2)

    strategy_input = f"""
<原始问题标注（三层）>
{annotation}
</原始问题标注（三层）>

<历史尝试记录（完整）>
{history_json}
</历史尝试记录（完整）>

<当前query>
{current_query}
</当前query>

<当前轮推荐词评估结果>
{json.dumps(evaluations, ensure_ascii=False, indent=2) if evaluations else "空列表"}
</当前轮推荐词评估结果>

请基于所有历史尝试和当前评估结果，生成下一步的query修改策略。

重点分析：

1. **当前推荐词的信号**：
   - 系统理解成什么主题了？（旅游？教程？素材？工具？品种？）
   - 推荐词揭示了什么信息？系统在哪个方向有内容？
   - **不要只看essence_score**：essence=0的推荐词也可能是好的探索起点
   - 哪个推荐词最有潜力作为下一步的桥梁？

2. **历史趋势分析**：
   - 推荐词的主题变化：从"品种介绍"→"旅游"→"摄影"？
   - 是否在逐步接近目标？还是原地打转（主题不变）？
   - 哪些query让系统理解方向改变了？

3. **确定探索目的**：
   - 下一步query的探索目的是什么？
     * 验证系统对某个词的理解？
     * 往某个方向引导系统？
     * 利用推荐词作为桥梁？
   - **记住**：中间query不需要满足原需求，关键是达成探索目的
"""
    result = await Runner.run(strategy_generator, strategy_input)
    strategy: ModificationStrategy = result.final_output
    return strategy


def find_qualified_queries(evaluations: list[dict], min_soft_score: float = 0.7) -> list[dict]:
    """查找所有合格的query，按soft_score降序排列"""
    qualified = [
        e for e in evaluations
        if e['essence_score'] == 1
        and e['hard_score'] == 1
        and e['soft_score'] >= min_soft_score
    ]
    # 按soft_score降序排列
    return sorted(qualified, key=lambda x: x['soft_score'], reverse=True)


# ============================================================================
# 主流程（代码控制）
# ============================================================================

async def optimize_query(context: RunContext, max_rounds: int = 20) -> dict:
    """
    主优化流程 - 由代码控制

    Args:
        context: 运行上下文
        max_rounds: 最大迭代轮数，默认20

    返回格式：
    {
        "success": True/False,
        "result": {...} or None,
        "message": "..."
    }
    """
    # 1. 标注问题（仅一次）
    annotation = await annotate_question(context.q_with_context)
    context.question_annotation = annotation

    # 2. 迭代优化
    current_query = context.q

    for round_num in range(1, max_rounds + 1):
        print(f"\n{'='*60}")
        print(f"第 {round_num} 轮：{'使用原始问题' if round_num == 1 else '使用修改后的query'}")
        print(f"当前query: {current_query}")
        print(f"{'='*60}")

        # 获取推荐词并评估
        evaluations = await get_suggestions_with_eval(current_query, annotation, context)

        if evaluations:
            # 检查是否找到合格query
            qualified_queries = find_qualified_queries(evaluations, min_soft_score=0.7)
            if qualified_queries:
                return {
                    "success": True,
                    "results": qualified_queries,
                    "message": f"第{round_num}轮找到{len(qualified_queries)}个合格query"
                }

        # 如果是最后一轮，不再生成策略
        if round_num == max_rounds:
            break

        # 生成修改策略
        print(f"\n--- 生成修改策略 ---")
        strategy = await generate_modification_strategy(current_query, evaluations, annotation, context)

        print(f"\n修改策略：")
        print(f"  推理过程：{strategy.reasoning}")
        print(f"  策略类型：{strategy.strategy_type}")
        print(f"  基础query：{strategy.base_query} (来源: {strategy.base_query_source})")
        print(f"  修改动作：{', '.join(strategy.modification_actions)}")
        print(f"  新query：{strategy.new_query}")

        # 记录修改
        context.operations_history.append({
            "operation_type": "modify_query",
            "timestamp": datetime.now().isoformat(),
            "reasoning": strategy.reasoning,
            "strategy_type": strategy.strategy_type,
            "base_query": strategy.base_query,
            "base_query_source": strategy.base_query_source,
            "modification_actions": strategy.modification_actions,
            "original_query": current_query,
            "new_query": strategy.new_query,
        })

        # 更新当前query
        current_query = strategy.new_query

    # 所有轮次后仍未找到，降低标准查找
    print(f"\n{'='*60}")
    print(f"{max_rounds}轮后未找到最优query，降低标准（soft_score >= 0.5）")
    print(f"{'='*60}")

    acceptable_queries = find_qualified_queries(evaluations, min_soft_score=0.5)
    if acceptable_queries:
        return {
            "success": True,
            "results": acceptable_queries,
            "message": f"{max_rounds}轮后找到{len(acceptable_queries)}个可接受query（soft_score >= 0.5）"
        }

    # 完全失败：找出最接近的
    essence_hard_ok = [
        e for e in evaluations
        if e['essence_score'] == 1 and e['hard_score'] == 1
    ]
    if essence_hard_ok:
        # 返回所有满足essence和hard的，按soft_score降序
        closest_queries = sorted(essence_hard_ok, key=lambda x: x['soft_score'], reverse=True)
        return {
            "success": False,
            "results": closest_queries,
            "message": f"未找到合格query，但有{len(closest_queries)}个接近的推荐词（essence=1, hard=1）"
        }

    return {
        "success": False,
        "results": [],
        "message": "未找到任何满足本质和硬性约束的推荐词"
    }


# ============================================================================
# 输出格式化
# ============================================================================

def format_output(optimization_result: dict, context: RunContext) -> str:
    """格式化输出结果"""
    results = optimization_result.get("results", [])

    if optimization_result["success"] and results:
        output = f"原始问题：{context.q}\n"
        output += f"状态：{optimization_result['message']}\n\n"
        output += "合格的推荐query（按soft_score降序）：\n"
        for i, result in enumerate(results, 1):
            output += f"\n{i}. {result['query']}\n"
            output += f"   - 本质匹配度：{result['essence_score']} (1=本质一致)\n"
            output += f"   - 硬性约束匹配度：{result['hard_score']} (1=所有约束满足)\n"
            output += f"   - 软性修饰完整度：{result['soft_score']:.2f} (0-1)\n"
            output += f"   - 评估理由：{result['reason']}\n"
        return output.strip()
    else:
        output = f"原始问题：{context.q}\n"
        output += f"结果：未找到合格推荐query\n"
        output += f"原因：{optimization_result['message']}\n"

        if results:
            output += "\n最接近的推荐词（按soft_score降序）：\n"
            for i, result in enumerate(results[:3], 1):  # 只显示前3个
                output += f"\n{i}. {result['query']}\n"
                output += f"   - essence_score: {result['essence_score']}\n"
                output += f"   - hard_score: {result['hard_score']}\n"
                output += f"   - soft_score: {result['soft_score']:.2f}\n"
                output += f"   - reason: {result['reason']}\n"

        output += "\n建议：尝试简化问题或调整需求描述"
        return output.strip()


# ============================================================================
# 主函数
# ============================================================================

async def main(input_dir: str, max_rounds: int = 20):
    current_time, log_url = set_trace()

    # 从目录中读取固定文件名
    input_context_file = os.path.join(input_dir, 'context.md')
    input_q_file = os.path.join(input_dir, 'q.md')

    q_context = read_file_as_string(input_context_file)
    q = read_file_as_string(input_q_file)
    q_with_context = f"""
<需求上下文>
{q_context}
</需求上下文>
<当前问题>
{q}
</当前问题>
""".strip()

    # 获取当前文件名作为版本
    version = os.path.basename(__file__)
    version_name = os.path.splitext(version)[0]

    # 日志保存目录
    log_dir = os.path.join(input_dir, "output", version_name, current_time)

    run_context = RunContext(
        version=version,
        input_files={
            "input_dir": input_dir,
            "context_file": input_context_file,
            "q_file": input_q_file,
        },
        q_with_context=q_with_context,
        q_context=q_context,
        q=q,
        log_dir=log_dir,
        log_url=log_url,
    )

    # 执行优化流程（代码控制）
    optimization_result = await optimize_query(run_context, max_rounds=max_rounds)

    # 格式化输出
    final_output = format_output(optimization_result, run_context)
    print(f"\n{'='*60}")
    print("最终结果")
    print(f"{'='*60}")
    print(final_output)

    # 保存结果
    run_context.final_output = final_output

    # 保存 RunContext 到 log_dir
    os.makedirs(run_context.log_dir, exist_ok=True)
    context_file_path = os.path.join(run_context.log_dir, "run_context.json")
    with open(context_file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
        json.dump(run_context.model_dump(), f, ensure_ascii=False, indent=2)
    print(f"\nRunContext saved to: {context_file_path}")


if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(description="搜索query优化工具")
    parser.add_argument(
        "--input-dir",
        type=str,
        default="input/简单扣图",
        help="输入目录路径，默认: input/简单扣图"
    )
    parser.add_argument(
        "--max-rounds",
        type=int,
        default=20,
        help="最大迭代轮数，默认: 20"
    )
    args = parser.parse_args()

    asyncio.run(main(args.input_dir, max_rounds=args.max_rounds))