Kontextsets mit dem Kontext-Engineering-Agent erstellen

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie die Kontextsets erstellen und optimieren, mit denen Sie eine hohe Abfragegenauigkeit für QueryData in Ihren KI-Datenagenten-Anwendungen erzielen können. Der Context Engineering-Agent unterstützt Sie beim Erstellen, Bewerten und Verbessern von Kontextsets, indem er die Erstellung und Optimierung automatisiert.

Weitere Informationen zu Kontextsets und QueryData finden Sie unter Übersicht über Kontextsets und Übersicht über QueryData.

Um Datenanwendungen auf Unternehmensniveau zu erstellen, muss die Genauigkeit des Modells für die Umwandlung von Text in Abfragen in der Regel nahezu 100% erreichen. Falsch generiertes SQL beeinträchtigt die allgemeine Benutzerfreundlichkeit der Anwendung. Um erklärbare, geschäftsrelevante Antworten mit hoher Genauigkeit zu erhalten, ist Context Engineering erforderlich. Dabei wird der Kontext erstellt und iterativ optimiert, um eine optimale Genauigkeit zu erzielen.

Wenn Sie QueryData mit dem Kontext-Targeting für Ihre Geschäftsanwendung zur Verfügung stellen, geben Sie die genauen Geschäftsregeln an, die das System benötigt, um die nuancierte Nutzerabsicht zu erkennen.

Context Engineering-Agent

Der Context Engineering-Agent automatisiert diesen Optimierungsworkflow. Sie können mit dem Agenten interagieren, um Ad-hoc-Aufgaben zur Optimierung Ihres Kontexts zu erledigen. In der folgenden Liste finden Sie Beispiele für Prompts in natürlicher Sprache, mit denen Sie den Agenten anweisen können, sowie eine Beschreibung der Reaktion des Agenten. Verwenden Sie diese Beispiele, um Ihren Kontext zu erstellen und zu optimieren:

  • Beispielprompt für die Fehleranalyse: "Aktualisiere den Kontext, damit wir den Flughafen für Abfragen wie „Flüge nach Disneyland“ korrekt identifizieren können." Der Agent analysiert den Fehler, begründet die Lücke und empfiehlt, ein geeignetes Kontextelement hinzuzufügen, z. B. eine Wertsuchabfrage.
  • Beispielprompt für Kontextvorschläge: "Lies meinen App-Code und schlage einige Kontextelemente vor, die ich hinzufügen kann." Der Agent analysiert den Code, begründet die Domain Ihrer Anwendung und schlägt vor, welche Kontextelemente relevant wären.
  • Beispielprompt für die Batchverarbeitung: "Hier sind 10 Beispiele für Fragen und SQL-Abfragen. Wandle sie in Vorlagen um." Der Agent verarbeitet Ihre Eingaben im Batch und aktualisiert Ihr Kontextset.

Bedeutung des Golden Datasets

Um Ihren Kontext zu optimieren, müssen Sie zuerst ein Dataset erstellen, das den Eingaben in natürlicher Sprache Ihrer Anwendung entspricht. Der Agent kann Ihnen dabei helfen, dieses Golden Dataset zu erstellen, das aus Nutzerfragen und den erwarteten Datenbankabfragen besteht. Mit einem Golden Dataset haben Sie folgende Möglichkeiten:

  • Eine Baseline für die Abfrageleistung festlegen.
  • Aktualisierungen anhand von Datenbankabfragen mit Ground-Truth-Antworten validieren.
  • Genauigkeitsverbesserungen über mehrere Iterationen hinweg messen.

Der systematische Hill-Climbing-Prozess

Beim systematischen Hill-Climbing-Prozess verbessert der Agent ein Kontextset iterativ durch die Bewertung des Golden Datasets, die Lückenanalyse und Aktualisierungen, um die Genauigkeit auf nahezu 100 % zu steigern.

  • Baseline-Kontext automatisch generieren: Erstellen Sie ein Kontextset, das von Ihrem Datenbankschema und Ihren Anwendungsartefakten abgeleitet wird.
  • Hill-Climbing-Optimierungsworkflow: Lassen Sie den Agenten die Genauigkeit von QueryData bewerten, eine Lückenanalyse für Fehler durchführen und automatisch Verbesserungen vorschlagen, um die Genauigkeit zu erhöhen.

Das folgende Diagramm zeigt den systematischen Hill-Climbing-Workflow:

Workflow für die iterative Erstellung von Kontext.

Hinweis

Erfüllen Sie die folgenden Voraussetzungen, bevor Sie den Context Engineering-Agenten verwenden.

Erforderliche Dienste aktivieren

Aktivieren Sie die folgenden Dienste für Ihr Projekt:

Spanner-Instanz vorbereiten


Für diese Anleitung ist eine Datenbank in Ihrer Spanner-Instanz erforderlich. Weitere Informationen finden Sie unter Datenbank erstellen.

Erforderliche Rollen und Berechtigungen

Umgebung vorbereiten

Sie können Kontextset-Dateien in jeder lokalen Entwicklungsumgebung oder IDE erstellen. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Umgebung vorzubereiten:

  • Context Engineering-Agenten installieren
  • Datenbankverbindung einrichten

Context Engineering-Agenten installieren

Der Context Engineering-Agent führt einen Model Context Protocol-Server (MCP) aus, für den uv zur Verwaltung der zugrunde liegenden Python-Pakete erforderlich ist.

  1. Installieren Sie uv gemäß der Anleitung unter Installieren Sie uv.

  2. Prüfen Sie, ob uv installiert und über die Befehlszeile zugänglich ist:

    uv --version

Installieren Sie den Context Engineering-Agenten in der ausgewählten Agent-Harness, z. B. in der Antigravity CLI, in Claude Code oder in der Gemini CLI.

Führen Sie je nach ausgewähltem Agenten-Framework die entsprechenden Installationsschritte aus:

Antigravity CLI

So installieren Sie den Context Engineering-Agenten in der Antigravity CLI:

  1. Installieren Sie die Antigravity CLI. Weitere Informationen finden Sie unter Erste Schritte mit der Antigravity CLI.
  2. Installieren Sie das Plug‑in für den Context Engineering-Agenten, das Workflows für die Kontextgenerierung enthält: 
    agy plugin install https://github.com/GoogleCloudPlatform/db-context-enrichment/tree/main/plugin
  3. Starten Sie die Antigravity CLI: 
    agy

So aktualisieren Sie das Plug‑in auf die aktuelle Version:

agy plugin uninstall google-cloud-db-context-engineering
agy plugin install https://github.com/GoogleCloudPlatform/db-context-enrichment/tree/main/plugin

Claude Code

So installieren Sie den Context Engineering-Agenten in Claude Code:

  1. Fügen Sie den Plug‑in-Marketplace hinzu: 
    /plugin marketplace add https://github.com/GoogleCloudPlatform/db-context-enrichment.git
  2. Installieren Sie das Plug‑in: 
    /plugin install db-context-engineering@db-context-enrichment-marketplace
  3. Laden Sie die Plug‑ins neu, um die Änderungen zu aktivieren: 
    /reload-plugins
  4. Aktualisieren Sie das Plug‑in: 
    /plugin update db-context-engineering@db-context-enrichment-marketplace

Gemini CLI (eingestellt)

So installieren Sie den Context Engineering-Agenten in der Gemini CLI:

  1. Installieren Sie die Gemini CLI. Weitere Informationen finden Sie unter Erste Schritte mit der Gemini CLI.
  2. Installieren Sie die Erweiterung: 
    gemini extensions install https://github.com/GoogleCloudPlatform/db-context-enrichment
  3. Aktualisieren Sie die Erweiterung: 
    gemini extensions update mcp-db-context-enrichment

Datenbankverbindung einrichten

Der Agent benötigt eine Datenbankverbindung, um Schemas abzurufen und die Syntax des generierten SQL-Kontexts zu validieren. Damit der Agent mit Ihrer Datenbank interagieren kann, konfigurieren Sie die Authentifizierungsdaten und definieren Sie die Konfiguration der Datenbankverbindung.

Standardanmeldedaten für Anwendungen konfigurieren

Konfigurieren Sie Standardanmeldedaten für Anwendungen (Application Default Credentials, ADC) , um Anmeldedaten für den Zugriff auf Google Cloud Ressourcen über den Context Engineering-Agenten bereitzustellen:

  • Toolbox-MCP-Server: Verwendet Anmeldedaten, um eine Verbindung zu Ihrer Datenbank herzustellen, Schemas abzurufen und SQL zur Validierung auszuführen.
  • Evalbench: Verwendet Anmeldedaten, um QueryData zur Bewertung aufzurufen.

Führen Sie die folgenden Befehle im Terminal aus, um sich zu authentifizieren:

gcloud auth application-default login

Datenbankverbindungsdatei konfigurieren

Der Agent benötigt eine Datenbankverbindung für die Kontextgenerierung, die von der MCP Toolbox unterstützt und in einer Konfigurationsdatei definiert wird.

In der Konfigurationsdatei werden die Datenbankquelle und die Tools angegeben, die zum Abrufen von Schemas oder zum Ausführen von SQL erforderlich sind. Der Context Engineering-Agent enthält vorinstallierte Agent-Skills, mit denen Sie die Konfiguration generieren können.

  1. Starten Sie Ihre Agent-Umgebung.

  2. Bitten Sie den Agenten, die Datenbankverbindung einzurichten, z. B. mit dem Prompt „Hilf mir, die Datenbankverbindung einzurichten“. Folgen Sie der Anleitung des Agenten, um die Konfigurationsdatei in Ihrem aktuellen Arbeitsverzeichnis als autoctx/tools.yaml zu erstellen.

  3. Laden Sie die Verbindung neu, um die neue tools.yaml-Konfiguration anzuwenden:

    • Führen Sie in der Antigravity CLI /mcp aus und wählen Sie toolbox aus, um sie neu zu starten.
    • Führen Sie in der Gemini CLI /mcp reload aus.
    • Führen Sie in Claude Code /mcp aus, wählen Sie toolbox und dann Reconnect aus.

Weitere Informationen zum manuellen Konfigurieren der Datenbankkonfigurationsdatei, siehe MCP Toolbox-Konfiguration.

Kontext generieren und optimieren

Der Context Engineering-Agent bietet eine Reihe von Agent-Skills und MCP-Tools, um die Context Engineering-Funktionen Ihres Coding-Agenten zu verbessern. Sie können diese Tools zusammen verwenden, um eine Baseline zu generieren, die Effektivität zu messen und iterativ Verbesserungen anzuwenden. Sie können jedoch in jeder Phase des Workflows beginnen:

  • Wenn Sie bereits ein Kontextset haben, können Sie direkt mit der Bewertung fortfahren.
  • Wenn Sie fehlerhafte Abfragen haben, die Sie beheben möchten, können Sie direkt mit der Lückenanalyse fortfahren.

Jede Funktion beschreibt die Aktionen, Anwendungsfälle und Aufrufbefehle des Agenten.

Die Beispielprompts zeigen, wie Sie den Agenten in natürlicher Sprache abfragen können. Wenn der Agent zusätzliche Details benötigt, um eine Anfrage zu bearbeiten, fordert er Sie auf, diese zu liefern.

Bewertungsdatasets erstellen und erweitern

Um die Leistung zu verbessern, müssen Sie sie zuerst messen. Beim Context Engineering ohne Golden Dataset, das aus Nutzerfragen und dem erwarteten SQL besteht, fehlt eine systematische Überprüfung. Mit einem Golden Dataset ist jede Änderung eine messbare Verbesserung, die Sie anhand der Ground-Truth-Antworten validieren können.

Das manuelle Erstellen eines repräsentativen Golden Datasets ist zeitaufwendig und bei kleinen Datasets werden möglicherweise nicht alle Variationen der Nutzerformulierungen berücksichtigt. Der Agent löst dieses Problem, indem er:

  • Kandidatenpaare aus Fragen und SQL-Abfragen basierend auf Ihrem Datenbankschema generiert.
  • Ein kleines Seed-Dataset mit Filtervariationen, Synonymen und Umformulierungen erweitert.

Optional können Sie den Agenten das generierte SQL für Ihre Datenbank ausführen lassen. Mit dieser Überprüfung wird bestätigt, dass die Abfragen erfolgreich ausgeführt werden, bevor Sie sie dem Dataset hinzufügen.

Das Dataset ist eine JSON-Datei mit Paaren aus Fragen und SQL-Abfragen:

[
  {
    "id": "example_001",
    "nlq": "What is the total revenue for the top 5 products?",
    "golden_sql": "SELECT product_id, sum(net_revenue) FROM sales GROUP BY product_id ORDER BY sum(net_revenue) DESC LIMIT 5;"
  }
]

Genehmigte Paare werden in die Datei autoctx/golden.json in Ihrem Arbeitsbereich eingefügt, wo sie für die Bewertung bereit sind. Sie können eine vorhandene Datei angeben oder einige Bewertungsbeispiele inline schreiben, die der Agent erweitern soll.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Generiere ein Bewertungsdataset aus meinem Schema."
  • "Hier ist eine Seed-Frage und eine SQL-Abfrage. Erweitere sie zu einem größeren Dataset und prüfe, ob die Abfragen ausgeführt werden."

Baseline-Kontextset generieren

Um den Kontext nicht von Grund auf neu zu erstellen, können Sie den Agenten ein anfängliches Kontextset aus Ihrem Datenbankschema und Ihren Anwendungsartefakten ableiten lassen, z. B. aus Geschäftsregeln, Beispielabfragen oder README-Dateien. Dieser Baseline-Kontext ist zwar nicht endgültig, bietet aber einen validierten Ausgangspunkt, der auf Ihrem Datenbankmodell basiert.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Generiere ein Kontextset aus meinem Schema."
  • "Generiere einen anfänglichen Kontext mit diesen Schemas und den Geschäftsregeln in requirements.md."

Der Agent fordert Sie auf, das Experiment zu benennen, um die generierten Artefakte zu organisieren. Möglicherweise bittet er Sie auch, den Umfang einzugrenzen, wenn Ihr Datenbankschema groß ist. Wenn Sie den Kontext mit Spanner Studio hochladen möchten, folgen Sie der Anleitung nachdem der Agent die JSON-Datei generiert hat.

Kontexteffektivität bewerten

Nachdem Sie ein Kontextset und ein Golden Dataset erstellt haben, können Sie den Agenten die Kontextleistung messen lassen, indem Sie die QueryData API Ihres KI-Datenagenten mit jeder Golden Question abfragen. Der Agent vergleicht das generierte SQL und die Ausführungsergebnisse mit der erwarteten Antwort. Evalbench Evalbench übernimmt den Vergleich.

Eine Bewertung bietet Folgendes:

  • Quantitative Messwerte wie Ergebnisse für „Bestanden“ und „Nicht bestanden“ sowie aggregierte Ergebnisse, um den Fortschritt über mehrere Kontextiterationen hinweg zu verfolgen.
  • Eine Inline-Zusammenfassung der Unterhaltung und detaillierte CSV-Berichte, die in das Verzeichnis eval_reports/ in Ihrem Experimentordner geschrieben werden.

Geben Sie zum Starten einer Bewertung den Pfad zum Golden Dataset und die Kontextset-ID an. Informationen zum Ermitteln der Kontextset-ID finden Sie unter Agent-Kontext-ID finden .

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Bewerte meinen Kontext anhand von golden.json."
  • "Führe die Bewertung mit der Konfiguration aus meinem letzten Experiment noch einmal aus."

Wenn Sie eine zuvor generierte Bewertungskonfiguration noch einmal ausführen möchten, ohne sie neu einzurichten, bitten Sie den Agenten oder rufen Sie die Befehlszeile direkt auf:

uvx google-evalbench --run_config=autoctx/experiments/my-experiment/eval_configs/run_config.json

Details zum Bewertungsschemas und zum Anpassen von Bewertungsdurchläufen finden Sie in der Evalbench-Dokumentation.

Lückenanalyse durchführen und Verbesserungen vorschlagen

Um Abfragefehler zu beheben, müssen Sie die Ursachen ermitteln, z. B. falsche Spalten, fehlende Tabellenverknüpfungen oder nicht aufgelöste Fuzzy-Begriffe. Das manuelle Ermitteln dieser Probleme erfordert eine umfassende Analyse der Bewertungsberichte.

Der Agent automatisiert diese Analyse- und Korrekturschleife:

  • Lückenanalyse: Der Agent liest die Bewertungsergebnisse und Ihr Kontextset, um ähnliche Fehler zu gruppieren und gezielte Kontextergänzungen zu empfehlen, z. B. Vorlagen, Facetten oder Wertesuchen.
  • Vorgeschlagene Korrekturen: Der Agent schlägt konkrete Änderungen vor und testet optional das SQL für Ihre Datenbank, um die Lösung zu überprüfen.
  • Baseline-Beibehaltung: Der Agent schreibt die Verbesserungen in eine neue JSON-Datei neben Ihrem Baseline-Kontext, sodass die Originaldateien erhalten bleiben.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Führe eine Lückenanalyse für meine letzte Bewertung durch und schlage Korrekturen vor."
  • "Optimiere dieses Kontextset anhand von golden.json."

Bereiten Sie sich auf die nächste Iteration vor, indem Sie den verbesserten Kontext mit Data Agents Studio in das Ziel Kontextset hochladen. Folgen Sie dazu der Anleitung.

Bestimmte Kontextelemente bei Bedarf erstellen

Wenn Sie den erforderlichen Kontext bereits kennen, z. B. eine Vorlage für eine bestimmte Frage, eine Facette für einen wiederholten Filter oder eine Wertesuche für eine bestimmte Spalte, kann das manuelle Schreiben des Kontext-JSON zu Serialisierungsfehlern in Parameternamen, Typmetadaten oder der Fragmentsyntax führen. Der Agent übernimmt die JSON-Formatierung, damit Sie sich auf Ihre Geschäftsabsicht konzentrieren können.

Sie können diese Funktion auch für Ad-hoc-Aktualisierungen verwenden, z. B. wenn Sie ein neues Abfragemuster unterstützen oder ein fehlendes Schemadetail beheben müssen. Um das JSON zu erhalten, beschreiben Sie dem Agenten den erforderlichen Kontext, ohne eine Bewertung auszuführen oder ein Experiment einzurichten.

Diese Funktion ist auch die richtige Wahl, wenn Sie eine einmalige Aufgabe erhalten: Ein Stakeholder gibt Ihnen ein neues Paar aus Frage und SQL-Abfrage, das unterstützt werden soll, oder Sie entdecken bei einer Codeüberprüfung eine fehlende Facette. Sie müssen kein Experiment einrichten oder eine Bewertung ausführen, um das Problem zu beheben. Beschreiben Sie einfach, was Sie möchten, und der Agent erstellt das JSON.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • „Erstelle eine Vorlage für: „Welche Flughäfen gibt es in Kalifornien?“ mit SQL: SELECT name FROM airports WHERE country = 'United States' AND state = 'CA'“
  • "Erstelle eine Facette für den Filter departure_time BETWEEN '00:00:00' AND '06:00:00' mit dem Label „Nachtflug“."
  • "Erstelle eine Wertesuche für airports.iata."

Begründung für die Auswahl des Kontexttyps

Die Auswahl des richtigen Kontexttyps, unabhängig davon, ob es sich um eine Vorlage, eine Facette oder eine Wertesuche handelt, trägt dazu bei, eine übermäßige Kontextgröße und Regressionen bei Datenbankabfragen zu vermeiden. Wenn Sie beispielsweise eine Vorlage anstelle einer Facette verwenden, können doppelte Regeln entstehen. Wenn Sie Wertesuchen einführen, wo eine Vorlage ausreicht, kann sich die Abfragelatenz erhöhen. Um das richtige Schemaformat zu finden, fordern Sie den Agenten auf, einen Typ basierend auf der Abfragestruktur oder den Datenbankspalten zu empfehlen, bevor Sie Kontextelemente erstellen. Der Agent begründet seine Empfehlung, damit Sie die Kontextoptionen besser verstehen.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Ich schreibe den Filter departure_time BETWEEN '00:00:00' AND '06:00:00' immer wieder in viele Abfragen. Wie kann ich das am besten erfassen?"
  • "Nutzer beschreiben den Flugstatus in Freitext und ich möchte sie mit flights.status abgleichen. Welche Art von Wertesuche sollte ich einrichten?"
  • "Was ist der Unterschied zwischen einer Vorlage und einer Facette und wann sollte ich sie verwenden?"

Bulk-Vorgänge auf ein Kontextset anwenden

Der Agent unterstützt Bulk-Aktualisierungen, um große Kontextsets konsistent zu verwalten. Wenn Sie mehrere Kontextelemente gleichzeitig aktualisieren müssen, z. B. wenn eine Datenbankspalte umbenannt wird, sich das Format eines Codewerts ändert oder Vorlagen auf eine eingestellte Tabelle verweisen, kann der Agent die Änderung auf alle betroffenen Elemente anwenden, ohne nicht verwandte Einträge zu ändern.

Mit den folgenden Beispielprompts können Sie den Agenten anweisen:

  • "Lies golden.txt und wandle alle Paare in Vorlagen um."
  • „Ersetze in context_set.json airline = 'UA' durch airline = 'United Airlines' für alle Elemente, die auf „United“ verweisen. Lass nicht verwandte Elemente unverändert."

Nächste Schritte