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AI Agents vs. Agentic AI: A Conceptual Taxonomy, Applications and Challenges

https://arxiv.org/abs/2505.10468 May 24, 2025 19:00

Extracto

This study critically distinguishes between AI Agents and Agentic AI, offering a structured conceptual taxonomy, application mapping, and challenge analysis to clarify their divergent design philosophies and capabilities. We begin by outlining the search strategy and foundational definitions, characterizing AI Agents as modular systems driven by Large Language Models (LLMs) and Large Image Models (LIMs) for narrow, task-specific automation. Generative AI is positioned as a precursor, with AI Agents advancing through tool integration, prompt engineering, and reasoning enhancements. In contrast, Agentic AI systems represent a paradigmatic shift marked by multi-agent collaboration, dynamic task decomposition, persistent memory, and orchestrated autonomy. Through a sequential evaluation of architectural evolution, operational mechanisms, interaction styles, and autonomy levels, we present a comparative analysis across both paradigms. Application domains such as customer support, scheduling, and data summarization are contrasted with Agentic AI deployments in research automation, robotic coordination, and medical decision support. We further examine unique challenges in each paradigm including hallucination, brittleness, emergent behavior, and coordination failure and propose targeted solutions such as ReAct loops, RAG, orchestration layers, and causal modeling. This work aims to provide a definitive roadmap for developing robust, scalable, and explainable AI agent and Agentic AI-driven systems. >AI Agents, Agent-driven, Vision-Language-Models, Agentic AI Decision Support System, Agentic-AI Applications

Resumen

Resumen Principal

Este estudio presenta una distinción crítica y fundamental entre Agentes de IA (AI Agents) y la IA Agéntica (Agentic AI), estableciendo una taxonomía conceptual estructurada que clarifica sus filosofías de diseño y capacidades divergentes. Los Agentes de IA se caracterizan como sistemas modulares impulsados por Modelos de Lenguaje Grandes (LLMs) y Modelos de Imagen Grandes (LIMs), optimizados para la automatización de tareas específicas y de alcance limitado, evolucionando a partir de la IA generativa mediante la integración de herramientas y mejoras en el razonamiento. Por otro lado, la IA Agéntica representa un cambio paradigmático significativo, destacándose por la colaboración multi-agente, la descomposición dinámica de tareas, la memoria persistente y una autonomía orquestada que le permite abordar problemas complejos de manera más sofisticada. El trabajo evalúa su evolución arquitectónica, mecanismos operacionales, estilos de interacción y niveles de autonomía, delineando un mapa claro para el desarrollo de sistemas robustos, escalables y explicables.

Elementos Clave

  • Distinción Conceptual y Evolución: El estudio establece una distinción crucial, posicionando a los Agentes de IA como sistemas modulares basados en LLMs y LIMs para automatización de tareas estrechas, con la IA generativa como su precursora. Estos avanzan mediante la integración de herramientas y la ingeniería de prompts. La IA Agéntica, en contraste, emerge como un paradigma superior caracterizado por la colaboración multi-agente, la descomposición dinámica de tareas, la memoria persistente y una autonomía orquestada, marcando un salto cualitativo en la capacidad de los sistemas.

  • Análisis Comparativo de Arquitectura y Operaciones: Se realiza una evaluación secuencial que contrasta la evolución arquitectónica, los mecanismos operacionales, los estilos de interacción y los niveles de autonomía entre ambos paradigmas. Esta comparación sistemática permite comprender cómo los Agentes de IA se centran en la ejecución de tareas específicas, mientras que la IA Agéntica se enfoca en sistemas complejos que requieren una coordinación y adaptabilidad mucho mayores, reflejando una capacidad superior para la toma de decisiones autónoma y colaborativa.

  • Aplicaciones Diferenciadas: Las aplicaciones de los Agentes de IA se centran en dominios como el soporte al cliente, la programación de citas y la sintetización de datos, donde la automatización de tareas bien definidas es clave. En oposición, las implementaciones de la IA Agéntica abarcan áreas más complejas y de alto impacto como la automatización de la investigación, la coordinación robótica y el soporte a la decisión médica, demostrando su aptitud para manejar escenarios con múltiples variables y requisitos de integración.

  • Desafíos Específicos y Soluciones Propuestas: El estudio identifica desafíos únicos para cada paradigma. Para los Agentes de IA, se abordan problemas como la alucinación y la fragilidad con soluciones como los bucles ReAct y RAG (Retrieval-Augmented Generation). Para la IA Agéntica, se enfrentan desafíos como el comportamiento emergente y el fallo de coordinación, proponiendo capas de orquestación y modelado causal como vías para garantizar su estabilidad y fiabilidad operativa.

Análisis e Implicaciones

Este trabajo es fundamental para los desarrolladores y estrategas de IA, ya que establece un marco conceptual claro que guía el diseño y la implementación de soluciones avanzadas. Al demarcar las capacidades y limitaciones de cada paradigma, facilita la selección y optimización de tecnologías para problemas específicos, lo que es crucial para avanzar en la creación de sistemas de IA más competentes y confiables.

Contexto Adicional

El estudio fue enviado inicialmente el 15 de mayo de 2025, y su versión más reciente, v3, fue revisada el 20 de mayo de 2025, indicando un proceso de refinamiento activo y una rápida evolución en la comprensión de estos conceptos.

Contenido

[Submitted on 15 May 2025 (v1), last revised 20 May 2025 (this version, v3)]

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Abstract:This study critically distinguishes between AI Agents and Agentic AI, offering a structured conceptual taxonomy, application mapping, and challenge analysis to clarify their divergent design philosophies and capabilities. We begin by outlining the search strategy and foundational definitions, characterizing AI Agents as modular systems driven by Large Language Models (LLMs) and Large Image Models (LIMs) for narrow, task-specific automation. Generative AI is positioned as a precursor, with AI Agents advancing through tool integration, prompt engineering, and reasoning enhancements. In contrast, Agentic AI systems represent a paradigmatic shift marked by multi-agent collaboration, dynamic task decomposition, persistent memory, and orchestrated autonomy. Through a sequential evaluation of architectural evolution, operational mechanisms, interaction styles, and autonomy levels, we present a comparative analysis across both paradigms. Application domains such as customer support, scheduling, and data summarization are contrasted with Agentic AI deployments in research automation, robotic coordination, and medical decision support. We further examine unique challenges in each paradigm including hallucination, brittleness, emergent behavior, and coordination failure and propose targeted solutions such as ReAct loops, RAG, orchestration layers, and causal modeling. This work aims to provide a definitive roadmap for developing robust, scalable, and explainable AI agent and Agentic AI-driven systems. >AI Agents, Agent-driven, Vision-Language-Models, Agentic AI Decision Support System, Agentic-AI Applications

Submission history

From: Ranjan Sapkota [view email]
[v1] Thu, 15 May 2025 16:21:33 UTC (13,055 KB)
[v2] Fri, 16 May 2025 23:31:18 UTC (13,058 KB)
[v3] Tue, 20 May 2025 04:49:56 UTC (13,059 KB)

Fuente: arXiv.org