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用控制理論視角拆解 agentic coding system 的教學框架 — 五層架構、MAPE-K 迴路、迴路病理學,附 Claude Code skill 與 sd0x-dev-flow 實作對照

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Agentic Control Stack

用控制理論的視角,拆解 agentic coding system 為什麼會壞、怎麼讓它穩定收斂。

目錄


這是什麼?

當我們把 AI agent 放進軟體開發流程,最常遇到的問題不是「它不會寫 code」,而是「它寫出來的東西不可控」——修了 A 壞了 B、刪掉測試讓 CI 變綠、越改越歪直到整個 PR 不能看。

Agentic Control Stack 是一套教學框架,借用控制理論(control theory)的語言——sensor、effector、gain、damping、oscillation——來解釋這些問題的根因,並提供可操作的設計方法。

核心觀點:設計 agentic system 的功夫不是把 loop 跑起來,而是把 loop「跑歪」的可能性壓到最低。


五層架構

Layer 5  Human Governance      — 定義目標・策展知識・斷路器
Layer 4  Sensors & Effectors   — 看得到什麼・能動什麼・動到哪
Layer 3  Hierarchical Loops    — tactical → operational → strategic
Layer 2  Feedback Loop (MAPE)  — tests・runtime・logs・CI
Layer 1  Feedforward Gate      — static analysis・type check・lint

治理由上而下(L5 → L1),執行由下而上(L1 → L5)。


文件目錄

文件 內容 適合誰
agentic-control-stack-lecture.md 原理篇:從 MAPE-K 迴路、前饋 vs 回饋、分層迴路、手眼系統、人的治理層到迴路病理學,附完整端到端案例與課後作業 想理解「為什麼」的人
agentic-control-stack-in-practice.md 實作篇:以 sd0x-dev-flow plugin 為範例,逐層展示控制理論如何落地成可運行的系統 想知道「怎麼做」的人

建議閱讀順序:先讀原理篇建立框架,再讀實作篇看具體對照。


核心概念速覽

MAPE-K 控制迴路

每個 agentic coding system 的核心都是一個 MAPE-K 迴路:

步驟 做什麼
Monitor 跑測試、看 log、讀 error output
Analyze 推斷 root cause,做假設管理
Plan 產生修補策略 + 驗證計畫
Execute 落地變更,回到 Monitor
Knowledge 沉澱經驗,讓迴路不重蹈覆轍

三種經典失敗模式

病態 症狀 關鍵旋鈕
Oscillation(振盪) 修好 A 壞 B,revert 來 revert 去 diff budget + 記憶(K)
Local Minimum(局部最小值) 靠 hack 讓測試變綠(刪 assertion、跳過測試) 強化 oracle + invariant 檢查
Divergence(發散) 越改 diff 越大,偏離原始目標 file allowlist + 斷路器

前饋 vs 回饋

  • 前饋(Feedforward):在 Execute 之前用靜態分析擋掉確定性錯誤(型別、格式、規範)
  • 回饋(Feedback):Execute 之後用 runtime 驗證行為性錯誤(邏輯、整合、效能)

設計原則:能前移的錯誤全部前移,讓 feedback loop 只處理「跑起來才知道」的問題。


適用場景

這套框架適用於任何需要設計或評估 agentic coding system 的場景:

  • 課程教學:原理篇附有課後作業、討論題、課堂活動設計
  • 系統設計:用五層架構作為 checklist,檢查你的 agentic system 是否每層都有對應的控制
  • 故障診斷:用病理學框架診斷 agent「跑歪」的根因,找到該調的旋鈕
  • 團隊溝通:用控制理論的詞彙精確描述問題(「它在 oscillation,因為 gain 太大」比「agent 不太穩」有用一百倍)

Claude Code Skill

本專案附帶一個 Claude Code skill,clone 下來後在專案目錄裡用 /agentic-control-stack 就能互動式地使用這套教學框架。

前置條件

  • 已安裝 Claude Code CLInpm install -g @anthropic-ai/claude-code
  • 已完成 Claude Code 登入驗證

使用方式

git clone https://github.com/sd0xdev/agentic-control-stack.git
cd agentic-control-stack
claude  # 在專案根目錄啟動 Claude Code

在 Claude Code 中輸入 /agentic-control-stack 即可觸發 skill(需在專案根目錄啟動,Claude Code 會自動偵測 .claude/skills/ 下的 skill)。你也可以直接用自然語言提問,例如:

  • 「幫我講解 MAPE-K 迴路」
  • 「什麼是迴路振盪?怎麼治?」
  • 「生成一份完整的 agentic control stack 講義」
  • 「用 sd0x-dev-flow 當範例,講解五層架構怎麼落地」

三種使用模式

模式 適用情境 說明
講義生成 完整上課、生成教學素材 自動組合所有 reference,輸出連貫的純理論講義
互動問答 單一概念提問 只載入相關 reference,針對特定概念深入講解
原理 + 實作 進階學習、實際導入參考 理論搭配 sd0x-dev-flow 實作對照

完整的模式說明與主題對照表請參考 SKILL.md


授權

MIT

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用控制理論視角拆解 agentic coding system 的教學框架 — 五層架構、MAPE-K 迴路、迴路病理學,附 Claude Code skill 與 sd0x-dev-flow 實作對照

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