Patrones de arquitectura de IA agéntica utilizados en sistemas de producción

Agentic AI Architecture Patterns Used in Production Systems 1

Nashita Khandaker

Publicado el:
febrero 21, 2026
19 Min Read Time
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TL;DR

  • La IA agéntica tiene éxito o fracasa en función de su arquitectura, no solo de la inteligencia del modelo. Sin patrones estructurados, los sistemas se enfrentan a alucinaciones, bucles infinitos, sobrecostes, riesgos de seguridad y un comportamiento impredecible en producción.

  • Los patrones de arquitectura multiagente definen cómo colaboran y escalan los agentes, incluyendo modelos Paralelos, Secuenciales, de Bucle, de Enrutador, de Agregador, de Red y Jerárquicos, cada uno adecuado a diferentes necesidades de flujo de trabajo y gobernanza.

  • Los patrones de diseño centrales dan forma a cómo piensan y actúan los agentes, como Reflexión, Uso de Herramientas, ReAct, Planificación y Colaboración Multiagente, lo que permite una autonomía controlada y una ejecución fiable.

  • La elección del patrón adecuado depende de la complejidad de la tarea, el riesgo, el coste, la regulación y la latencia, y plataformas como Avahi ayudan a las organizaciones a implementar sistemas agénticos seguros y escalables que ofrecen resultados empresariales medibles.

Los sistemas de IA ya no se limitan a responder a prompts. Están tomando decisiones, utilizando herramientas y ejecutando tareas de forma independiente.

Este cambio marca el auge de la IA agéntica: sistemas diseñados para razonar, planificar y actuar con un nivel de autonomía para el que las aplicaciones de IA tradicionales nunca se construyeron.

Según investigaciones del sector, más del 90% de las iniciativas de IA empresarial ya implican agentes autónomos o semiautónomos, y esta cifra sigue creciendo a medida que las organizaciones buscan automatizar flujos de trabajo complejos, no solo generar contenido.

Al mismo tiempo, muchas de estas iniciativas no logran ir más allá de los pilotos debido a comportamientos impredecibles, el aumento de los costes y la falta de control. El reto no es la inteligencia de los modelos.

El reto es la arquitectura.

Los sistemas de IA agéntica se comportan de forma muy distinta a las aplicaciones de IA convencionales. Requieren estructuras claras para el razonamiento, la coordinación, la toma de decisiones y la gobernanza. Sin patrones de diseño bien definidos, incluso los modelos más avanzados pueden volverse poco fiables, difíciles de escalar y complicados de confiar en entornos de producción.

Aquí es donde los patrones de arquitectura de IA agéntica desempeñan un papel fundamental.

En este blog, desglosamos los patrones de diseño fundamentales que dan forma al comportamiento de la IA agéntica y los patrones de sistemas multiagente que definen cómo trabajan juntos los agentes. El enfoque se centra en la claridad, la aplicabilidad en el mundo real y las decisiones arquitectónicas que importan al construir sistemas agénticos a escala.

¿Por qué importan los patrones de arquitectura en producción?

A medida que las organizaciones pasan de la experimentación al despliegue, muchos sistemas de IA agéntica empiezan a fallar de formas difíciles de predecir y aún más difíciles de controlar. Estos fallos rara vez se deben a los modelos subyacentes. En su lugar, se derivan de un diseño ingenuo del sistema que no tiene en cuenta cómo se comportan los agentes autónomos a escala.

Los entornos de producción exigen fiabilidad, previsibilidad y gobernanza, cualidades de las que a menudo carecen las implementaciones ad hoc de agentes. Estos son algunos de los retos habituales en los sistemas agénticos en producción:

1. Alucinaciones

Sin restricciones claras y mecanismos de validación, los agentes pueden generar información incorrecta o inventada. En sistemas de producción, esto puede dar lugar a resultados inexactos, menor confianza de los usuarios y riesgo operativo.

2. Bucles infinitos

Los agentes diseñados para razonar de forma iterativa pueden quedarse atascados repitiendo las mismas acciones sin llegar a completarlas. Esto suele ocurrir cuando las condiciones de salida o los criterios de evaluación están mal definidos.

3. Explosiones de costes

Los agentes autónomos pueden desencadenar un número excesivo de llamadas al modelo, uso de herramientas o reintentos. Sin salvaguardas, los costes pueden crecer rápida e impredeciblemente, haciendo que los sistemas sean financieramente insostenibles.

4. Comportamiento impredecible

Cuando el razonamiento, la planificación y la ejecución están estrechamente acoplados en un único agente, pequeños cambios en las entradas pueden producir resultados muy diferentes. Esta falta de consistencia dificulta probar, depurar y escalar los sistemas.

5. Riesgos de seguridad

Los agentes con acceso sin restricciones a herramientas o datos pueden exponer involuntariamente información sensible o realizar acciones inseguras. Este riesgo aumenta a medida que los agentes ganan más autonomía y acceso a sistemas externos.

Los patrones de arquitectura agéntica proporcionan enfoques estructurados para diseñar sistemas que equilibran autonomía y control. Introducen límites claros entre razonamiento, ejecución, coordinación y supervisión.

Herramientas y frameworks para crear sistemas agénticos

Antes de diseñar arquitecturas agénticas, es importante comprender las herramientas y los frameworks que permiten a los agentes razonar, actuar y colaborar. Estos frameworks proporcionan la infraestructura fundamental necesaria para pasar de agentes experimentales a sistemas que puedan operar de forma fiable en entornos reales.

1. LangChain

LangChain es un framework modular para crear agentes que pueden interactuar con herramientas externas, fuentes de datos y API de forma estructurada. Permite:

  • Llamadas a herramientas (búsqueda, bases de datos, API).
  • Flujos de trabajo de razonamiento en varios pasos.
  • Orquestación de prompts y cadenas.
  • Integración con almacenes vectoriales y memoria.

LangChain proporciona una base flexible para crear tanto sistemas de un solo agente como sistemas multiagente en fases iniciales. Ayuda a los equipos a ir más allá de los prompts estáticos al permitir que los agentes decidan cuándo y cómo usar herramientas durante la ejecución.

LangChain se utiliza habitualmente para automatización de tareas, recuperación de conocimiento, asistentes basados en flujos de trabajo y prototipado de comportamientos agénticos con un control claro.

2. LlamaIndex

LlamaIndex es un framework centrado en datos que conecta agentes con fuentes de conocimiento empresariales y específicas de dominio. Permite:

Qué permite

  • Generación aumentada por recuperación (RAG).
  • Indexación y consulta de datos estructurados y no estructurados.
  • Razonamiento consciente del contexto usando datos internos.
  • Integración con bases de datos vectoriales y repositorios de documentos.

Los sistemas agénticos solo son tan eficaces como la información a la que pueden acceder. LlamaIndex garantiza que los agentes puedan razonar sobre datos fiables, actualizados y propietarios, en lugar de depender únicamente del conocimiento del modelo.

LlamaIndex es especialmente útil para asistentes de conocimiento empresarial, herramientas de investigación y análisis, sistemas de soporte al cliente y sistemas que requieren precisión y trazabilidad de los datos.

3. AutoGen

AutoGen es un framework diseñado específicamente para la colaboración y coordinación multiagente. Permite:

  • Comunicación entre agentes basada en roles.
  • Delegación de tareas entre agentes.
  • Conversaciones estructuradas entre agentes.
  • Coordinación en flujos de trabajo complejos.

A medida que los sistemas agénticos crecen en complejidad, un solo agente resulta insuficiente. AutoGen permite a los equipos diseñar sistemas en los que agentes especializados trabajan juntos, reflejando cómo colaboran los equipos humanos.

AutoGen es idóneo para flujos de trabajo multiagente, tareas complejas de resolución de problemas, sistemas que requieren planificación, ejecución y revisión, y escenarios de razonamiento colaborativo.

Patrones de diseño estructural para arquitecturas multiagente

Los sistemas multiagente se construyen en torno a cómo se organizan los agentes y cómo interactúan para completar tareas. El patrón de interacción adecuado determina la escalabilidad, la fiabilidad y la claridad de responsabilidades dentro del sistema.

A continuación se presentan los patrones de diseño multiagente más utilizados, centrados en qué hace cada patrón, cuándo usarlo y qué problema resuelve en sistemas reales.

1. Patrón paralelo

En el patrón paralelo, varios agentes trabajan simultáneamente en diferentes subtareas del mismo objetivo general. A cada agente se le asigna una tarea independiente y se ejecuta en paralelo. Una vez que todos los agentes completan su trabajo, los resultados se recopilan para su posterior procesamiento.

Este patrón reduce el tiempo total de ejecución y mejora el rendimiento. Se utiliza habitualmente cuando los sistemas necesitan procesar múltiples entradas o modalidades a la vez, como análisis de texto, procesamiento de imágenes o extracción de datos.

2. Patrón secuencial

En el patrón secuencial, los agentes trabajan uno tras otro, y cada agente depende de la salida del anterior. La salida de un agente se convierte en la entrada del siguiente agente en la secuencia. Cada agente tiene un rol claramente definido en la canalización.

Este patrón garantiza claridad y control en flujos de trabajo complejos. Se utiliza ampliamente en canalizaciones de procesamiento de datos, flujos de contenido y sistemas analíticos, donde cada etapa debe completarse correctamente antes de pasar a la siguiente.

3. Patrón de bucle

El patrón de bucle permite que un agente (o un grupo de agentes) repita acciones hasta que se cumpla una condición definida. El agente evalúa su salida, la comprueba frente a una condición de finalización o de calidad y repite la tarea si es necesario.

Este patrón permite la mejora continua y la autocorrección. Es especialmente útil en escenarios como redacción, resolución de problemas y razonamiento iterativo, donde una sola pasada no es suficiente.

4. Patrón enrutador

El patrón enrutador utiliza un agente central para dirigir las tareas al agente especializado más adecuado.

El agente enrutador analiza la tarea entrante y la enruta al agente más indicado para gestionarla.

Este patrón mejora la eficiencia y la precisión al garantizar que el agente adecuado gestione cada tarea. Se utiliza habitualmente en sistemas de soporte al cliente, clasificación de solicitudes y automatización multidominio.

5. Patrón agregador

El patrón agregador se centra en combinar las salidas de varios agentes en un único resultado coherente. Varios agentes trabajan de forma independiente y un agente agregador recopila, evalúa y fusiona sus salidas.

Este patrón mejora la calidad y la integridad de las decisiones. Se utiliza a menudo en tareas de investigación, análisis y evaluación, donde ningún agente individual tiene una visión completa.

6. Patrón de red

En el patrón de red, los agentes operan como pares, compartiendo información y colaborando de forma dinámica. Los agentes se comunican libremente entre sí, intercambiando contexto, ideas y resultados intermedios sin una jerarquía estricta.

Este patrón favorece la resolución flexible de problemas y la adaptabilidad. Es útil para tareas exploratorias, simulaciones y entornos en los que los agentes aprenden continuamente unos de otros.

7. Patrón jerárquico

El patrón jerárquico organiza a los agentes en niveles de responsabilidad, de forma similar a una estructura organizativa humana. Los agentes de nivel superior definen objetivos y delegan tareas, mientras que los agentes de nivel inferior ejecutan acciones específicas e informan de los resultados a sus superiores.

Este patrón mejora la supervisión, la escalabilidad y la alineación con los procesos de negocio. Se utiliza habitualmente en sistemas empresariales, flujos de trabajo de larga duración y entornos regulados.

Patrones de diseño fundamentales en sistemas de IA agéntica

Los patrones de diseño de IA agéntica definen cómo piensan, deciden y actúan los agentes dentro de un sistema. En lugar de centrarse en prompts o modelos individuales, estos patrones proporcionan plantillas arquitectónicas que guían el comportamiento del agente de forma controlada y repetible.

Al aplicar estos patrones, los equipos pueden construir sistemas agénticos modulares, previsibles, escalables y más fáciles de gobernar, cualidades esenciales para entornos de producción.

1. Patrón de reflexión

El patrón de reflexión permite que un agente evalúe y refine su propia salida antes de finalizar una respuesta. Tras producir un resultado inicial, el agente revisa su salida frente a criterios definidos como precisión, integridad o claridad. Si la salida no cumple las expectativas, el agente la revisa y repite el proceso.

Este patrón reduce errores y mejora la calidad de la salida sin requerir intervención humana. Introduce una forma de autocorrección, crítica para tareas que requieren precisión y consistencia.

Dónde se utiliza

  • Generación y edición de contenido
  • Resolución iterativa de problemas
  • Refinamiento de borradores y aseguramiento de la calidad

2. Patrón de uso de herramientas

Patrón de uso de herramientas

El patrón de uso de herramientas permite a los agentes interactuar con sistemas externos como API, bases de datos, motores de búsqueda o calculadoras. El agente determina cuándo se requiere información o acción externa e invoca la herramienta adecuada durante su proceso de razonamiento.

Los modelos de lenguaje por sí solos están limitados a los datos utilizados para su entrenamiento. El uso de herramientas amplía las capacidades del agente al mundo real, permitiendo a los sistemas recuperar datos en vivo, realizar acciones y producir resultados fundamentados.

Dónde se utiliza

  • Recuperación y validación de hechos
  • Consultas y análisis de datos
  • Automatización y ejecución de flujos de trabajo

3. Patrón ReAct (Razonar + Actuar)

Patrón ReAct

El patrón ReAct combina razonamiento y acción en un único bucle, permitiendo que los agentes piensen un problema mientras interactúan activamente con herramientas. El agente alterna entre pasos de razonamiento y ejecución de herramientas. Cada acción informa el siguiente paso de razonamiento, lo que permite una toma de decisiones dinámica.

Este patrón permite que los agentes se adapten en tiempo real a medida que aparece nueva información. Es especialmente eficaz para tareas que no pueden planificarse por completo.

Dónde se utiliza

  • Respuesta a preguntas complejas
  • Tareas de investigación que requieren datos externos
  • Resolución interactiva de problemas

4. Patrón de planificación

Patrones de arquitectura de IA agéntica utilizados en sistemas de producción 4

El patrón de planificación introduce un paso dedicado en el que los agentes descomponen objetivos complejos en subtareas más pequeñas y ordenadas. Un componente planificador define la secuencia de tareas, mientras que los componentes de ejecución llevan a cabo cada paso en orden. El progreso se supervisa a lo largo del flujo de trabajo.

Este patrón aporta estructura a procesos de larga duración o de varios pasos. Mejora la fiabilidad, reduce pasos omitidos y hace que el comportamiento del agente sea más fácil de entender y auditar.

Dónde se utiliza

  • Orquestación de flujos de trabajo
  • Diagnóstico y resolución de incidencias
  • Planificación de proyectos y canalizaciones de tareas

5. Patrón de colaboración multiagente

El patrón de colaboración multiagente implica que varios agentes especializados trabajen juntos hacia un objetivo compartido. A cada agente se le asigna un rol específico, como planificación, ejecución, revisión o validación. Los agentes se comunican y coordinan para completar la tarea.

Este patrón refleja cómo operan los equipos humanos. Al distribuir responsabilidades, los sistemas se vuelven más robustos, escalables y fáciles de mantener.

Dónde se utiliza

  • Flujos de trabajo de desarrollo de software (planificador, programador, tester)
  • Sistemas de atención al cliente y soporte
  • Entornos complejos de toma de decisiones

Elegir el patrón de arquitectura agéntica adecuado

Elegir el patrón de arquitectura agéntica adecuado

No existe un único “mejor” patrón de arquitectura agéntica. La elección correcta depende de lo que el sistema necesite lograr, los riesgos implicados y las restricciones bajo las que deba operar.

Esta sección proporciona un marco práctico para que los equipos evalúen y seleccionen patrones de arquitectura agéntica adecuados para su uso en producción.

1. Complejidad de la tarea

Empiece por evaluar lo compleja que es la tarea.

  • Las tareas de baja complejidad (automatización simple, recuperación o clasificación) a menudo pueden gestionarse con un solo agente utilizando patrones de diseño fundamentales como Uso de herramientas o ReAct.
  • Las tareas de alta complejidad (flujos de trabajo de varios pasos, procesos de larga duración) suelen requerir patrones de planificación o colaboración multiagente.

A medida que aumenta la complejidad de la tarea, separar planificación, ejecución y evaluación se vuelve esencial.

2. Nivel de riesgo

El riesgo se refiere al impacto potencial de un comportamiento incorrecto o inseguro del agente.

  • Los entornos de bajo riesgo (redacción de contenido, herramientas internas) permiten una mayor autonomía.
  • Los entornos de alto riesgo (finanzas, sanidad, legal, operaciones empresariales) requieren controles más estrictos, supervisión humana y componentes deterministas.

Un mayor riesgo favorece arquitecturas con barreras de seguridad, flujos de aprobación y patrones jerárquicos o basados en supervisores.

3. Restricciones de coste

Los sistemas agénticos pueden generar costes impredecibles si no se diseñan con cuidado.

  • Las arquitecturas con bucles sin control, agentes en paralelo o llamadas frecuentes a herramientas pueden disparar los costes rápidamente.
  • Patrones estructurados como Planificador–Ejecutor, Enrutador o diseños centrados en herramientas ayudan a controlar la ejecución y a reducir el uso innecesario del modelo.

Los sistemas sensibles al coste se benefician de límites explícitos en reintentos, profundidad de ejecución y concurrencia.

4. Requisitos normativos

Los entornos regulados imponen restricciones adicionales al comportamiento del sistema.

  • Los sistemas pueden requerir trazas de auditoría, explicabilidad y aprobación humana.
  • La toma de decisiones autónoma puede estar restringida o prohibida en determinados flujos de trabajo.

En estos casos, son esenciales los patrones que respaldan la observabilidad, la trazabilidad y el control humano en el bucle.

5. Tolerancia a la latencia

Los requisitos de latencia influyen en el diseño arquitectónico.

  • Los sistemas de baja latencia (asistencia en tiempo real, aplicaciones orientadas al cliente) favorecen rutas de ejecución más simples y directas.
  • Los sistemas con mayor latencia (procesamiento por lotes, análisis, investigación) pueden admitir planificación, reflexión y colaboración multiagente.

Equilibrar la capacidad de respuesta con la fiabilidad es un compromiso arquitectónico clave.

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Preguntas frecuentes

1. ¿Por qué debería la dirección preocuparse por los patrones de arquitectura de IA agéntica?

Porque la arquitectura determina si la IA agéntica aporta valor o crea riesgo. Sin patrones claros, los sistemas autónomos se vuelven impredecibles, caros y difíciles de gobernar, lo que los hace inadecuados para el despliegue empresarial.

2. ¿Qué problemas de negocio ayudan a resolver los patrones de arquitectura de IA agéntica?

Permiten a las organizaciones escalar la automatización de forma segura, controlar los costes operativos, reducir errores y garantizar resultados consistentes en flujos de trabajo complejos. Esto hace que la IA agéntica sea viable más allá de pilotos y experimentos.

3. ¿Puede desplegarse la IA agéntica de forma segura en entornos regulados o de alto riesgo?

Sí, pero solo cuando se diseña con los patrones de arquitectura adecuados. Las barreras de seguridad, la observabilidad y los componentes deterministas son esenciales para cumplir los requisitos de cumplimiento, auditabilidad y gestión de riesgos.

4. ¿Cómo afectan los patrones de arquitectura al control de costes y al ROI?

Los patrones bien definidos evitan un uso excesivo del modelo, reducen el retrabajo y limitan el comportamiento no controlado de los agentes. Esto mejora directamente la previsibilidad de costes y aumenta el retorno de la inversión en IA.

5. ¿Cuál es el mayor error que cometen las organizaciones al adoptar IA agéntica?

Tratar la IA agéntica como un problema de modelo o de prompt en lugar de un problema de arquitectura. Las organizaciones exitosas se centran primero en el diseño del sistema, garantizando que los agentes operen dentro de límites claros y con resultados medibles.

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