AI アプリケーションフレームワーク · 03

LangGraph の詳細解説· ステートフルなマルチエージェントの複雑なアプリケーションを構築する

グラフベースの Agent オーケストレーションフレームワーク。積み木のように簡単!

FRAMEWORK MAP
LangGraph の詳細解説
ステートフルなマルチエージェントの複雑なアプリケーションを構築する
グラフベースの Agent オーケストレーションフレームワーク。積み木のように簡単!
一言で要約

LangGraph は Graph ベースのエージェントオーケストレーションフレームワークで、状態を持つ複数ノードのループ実行型の複雑なアプリケーション構築向けに設計されており、条件分岐、並列実行、人間による介入などの高度な機能をサポートします。

1. LangGraph とは何ですか?

LangGraph はグラフ(Graph)ベースのエージェントオーケストレーションフレームワークで、構築専用ですステートフル、マルチノード、ループ実行の複雑なアプリケーション向けに設計されています。コアとなる3要素:LLM/Agent · Graph(グラフ構造) · State(状態)。

  • グラフ構造に基づいて編成し、柔軟にフローを制御する
  • ループ、条件分岐、並列実行をサポートする
  • 組み込みの状態管理、長期記憶をサポート
  • Human in the loop をサポート
  • 拡張性が高く、複雑なマルチエージェントシステムに適しています

2. コア概念

Graph(グラフ)

ノード(Node)とエッジ(Edge)で構成され、実行フローを定義する

ノード(ノード)

具体的なタスクを実行する単位。LLM 呼び出し、ツール呼び出し、またはカスタムロジックにすることができる

Edge(エッジ)

ノード間の接続を定義し、条件分岐または無条件分岐にすることができます

State(状態)

グラフ実行中に維持されるグローバル状態で、すべてのノードで共有される

Checkpoint(チェックポイント)

実行状態を保存し、復元と履歴の追跡をサポートする

Agent(インテリジェントエージェント)

グラフベースで構築されたステートフルなエージェント

3. 実行フロー(グラフ実行エンジン)

入力
Input
→
初期状態
State
→
実行ノード
Node
→
更新ステータス
Update
→
条件分岐
Edge
→
次のノード
Next Node
→
終了
End
終了条件が満たされるまで、ループして実行する
エッジ(Edge)型
  • Direct Edge無条件辺:A → B
  • Conditional Edge条件付きエッジ: A → C(with condition)
条件付き境界の例(JSON)
{
  "from": "agent",
  "condition": "state['next']",
  "edges": {
    "continue": "tools",
    "end": "end"
  }
}

4. 代表的な適用シナリオ

複雑な会話システム

複数ターンの対話、コンテキスト記憶、ツール呼び出しをサポート

マルチエージェント協調

複数のAgentが連携して複雑なタスクを完了し、役割分担が明確

ワークフロー自動化

複雑なフローを自動化し、手動介入を減らす

意思決定と計画のシナリオ

状態ベースの意思決定と計画タスク処理

5. コード例:シンプルな LangGraph を構築する

from langgraph.graph import StateGraph, END
from typing import TypedDict, Annotated, List, Dict, Any

# 1. 状態を定義
class AgentState(TypedDict):
    messages: Annotated[List[Dict[str, Any]], "メッセージ履歴"]
    next: str
    result: str

# 2. グラフを作成
graph = StateGraph(AgentState)

async def agent(state: AgentState):
    # LLM を呼び出してユーザー入力を分析
    return {"next": "tools"}

async def tools(state: AgentState):
    # 外部ツールを呼び出す
    return {"result": "ツールの実行結果"}

async def review(state: AgentState):
    # 結果を確認し、終了するか判断
    if "完了" in state["result"]:
        return {"next": END}
    return {"next": "agent"}

# 3. ノードを追加
graph.add_node("agent", agent)
graph.add_node("tools", tools)
graph.add_node("review", review)

# 4. エッジを追加
graph.set_entry_point("agent")
graph.add_edge("agent", "tools")
graph.add_edge("tools", "review")
graph.add_conditional_edges("review", lambda x: x["next"])

# 5. グラフをコンパイル
app = graph.compile()
状態定義
ノード関数
フロー定義
ループをサポート
条件分岐をサポートする
視覚化された状態

6. 高度な機能

状態の永続化

Memory、SQLite、PostgreSQL、Redis など

チェックポイント機構

任意のチェックポイントから実行を再開できます

人手による介入

Human in the loop — プロセスに人間によるレビューのノードを挿入できます

並列実行

複数ノードの並列処理をサポートし、効率を向上させる

可視化デバッグ

グラフィカルなサポートを提供し、デバッグやフローの理解を容易にする

マルチエージェント対応

マルチエージェント協働の複雑なシステムを簡単に構築する

7. 他のフレームワークとの比較

フレームワーク実行モデル状態管理プロセス制御拡張可能適用シーン可視化
LangChainリニアチェーンシンプルな状態固定フロー中程度シンプルなアプリケーション限定的
LangGraphグラフ構造組み込み状態柔軟(グラフ+条件)高複雑なアプリケーション/ワークフロー組み込みサポート
AutoGPT単一エージェントのループ中程度ループ実行中程度自律的なタスク実行なし
MetaGPTマルチエージェント協調中程度ロールベースの実行中程度チーム協働タスク限定的

8. エコシステムと統合

モデル
OpenAIAnthropicLlama 3
ツール
検索計算機API
保存
SQLitePostgreSQLRedis
監視/デプロイ
LangSmithログ追跡DockerFastAPI

9. 実例 & オープンソースプロジェクト