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개발/LLM

[AI][Agent] LLM의 AI 에이전트 평가 핵심 항목 분석

by ▶ Carpe diem ◀ 2025. 11. 14.
LLM이 AI 에이전트(Agent)로 사용되기 적합한지 분석하기 위해서는 LLM이 단순한 텍스트 생성 기능을 넘어 자율성(Autonomy), 도구 사용(Tool Usage), 추론 및 계획(Reasoning & Planning)과 같은 에이전트 고유의 복합적인 기능을 수행할 수 있는지 다차원적으로 평가해야 합니다. AI 에이전트 평가는 비결정론적인 특성 때문에 최종 결과뿐만 아니라 중간 행동 및 구성 요소(Component-level)의 품질을 진단하는 것이 핵심입니다.

 

LLM의 AI 에이전트 평가 핵심 항목 분석 이미지

 

이번 글에서는 LLM의 에이전트의 적합성을 분석하기 위해 평가해야 할 핵심 항목들입니다.

 

 

 

핵심 에이전트 성능 및 작업 흐름 (Core Agent Performance & Workflow)

이 항목들은 에이전트가 주어진 목표를 얼마나 효율적이고 정확하게 달성하는지를 측정합니다.
 
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
작업 완료율 (Task Completion)
에이전트가 주어진 작업을 완전히 완료하는 비율을 측정하는 기본 지표입니다.
행동 완료 (Action Completion, AC)
단순한 정답 제공을 넘어, 사용자의 요청의 모든 측면을 명확하고 완전하며 정확하게 수행했는지 여부를 측정합니다. 이는 에이전트가 실제로 사용자의 문제를 해결했는지를 판단합니다.
단계별 진행 (Stepwise Progress)
복잡한 다단계 작업을 이정표(milestones)나 하위 목표로 분할하여 부분 점수를 추적합니다.
오류 복구율 (Error Recovery Rate)
도구나 기능이 실패하거나 예기치 않은 상황이 발생했을 때 에이전트가 계획을 수정하고 대안적인 접근 방식을 사용하여 성공적으로 복구하는 능력을 측정합니다.

 

👉 참고: DeepEval: Task Completion

 
 

도구 활용 및 함수 호출 (Tool Utilization & Function Calling)

LLM의 AI 에이전트의 핵심 역량은 외부 도구(API, 함수)를 활용하는 능력입니다. 이 기능은 엄격한 기준에 따라 평가되어야 합니다.
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
도구 선택 정확도
(Tool Selection Accuracy)
에이전트가 특정 작업에 대해 가장 적절한 도구를 선택하는 빈도를 측정합니다. 이는 도구 사용이 불필요할 때(정보가 이미 문맥에 있을 때) 호출을 자제하는 능력도 포함합니다.
매개변수 정확도
(Parameter Accuracy)
도구 호출 시 필요한 인수(arguments)를 올바른 이름과 형식으로 정확하게 제공했는지, 그리고 매개변수 값의 정확성을 유지했는지 확인합니다.
도구 효율성
(Tool Efficiency)
도구가 원하는 결과를 얻기 위해 가장 효율적인 방식으로 사용되었는지 평가합니다. 이는 불필요하거나 반복적인 호출을 피했는지 측정합니다.
순차적 의사 결정
(Sequential Decision Making)
다단계 작업에서 최적의 도구 호출 순서를 결정하고, 도구 호출 간의 상호 의존성을 처리하며, 부분적인 결과에 적응하는 능력을 측정합니다.
도구 실행 성공/효능
(Execution Success / Efficacy)
도구 호출이 오류 없이 성공적으로 실행되었고, 그 결과가 최종 작업 성능을 실제로 개선하는 데 기여했는지 측정합니다.
 

 

 

 

추론, 계획 및 자율성 (Reasoning, Planning & Autonomy)

에이전트가 복잡한 환경에 대응하고 다단계 작업을 수행하는 데 필요한 지능을 평가합니다. 이는 Chain-of-Thought (CoT) 추론을 활용하는 경우가 많습니다.
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
계획 품질
(Planning Quality)
복잡한 작업을 관리 가능한 하위 작업으로 분해하는 능력, 계획의 논리적 구조, 완전성, 실행 가능성을 평가합니다.
추론 관련성 및 일관성
(Reasoning Relevancy & Coherence)
도구 호출이나 단계별 프로세스 뒤에 있는 에이전트의 내부 추론이 사용자의 요청과 논리적으로 연결되며 일관된 단계를 따르는지 평가합니다.
문맥 추적 및 기억
(Context Tracking & Memory)
에이전트가 긴 대화나 다량의 데이터셋에 걸쳐 문맥을 기억하고 유효하게 활용하는 능력을 측정합니다. 기억 회상 정확도 충실도가 핵심 지표입니다.
최대 유효 문맥 창
(MECW)
에이전트가 실제로 문맥을 효율적으로 사용할 수 있는 실질적인 토큰 길이의 한계를 측정합니다. 이는 RAG 시스템이나 에이전트 프레임워크에서 비용과 성능을 결정하는 데 중요합니다.
Wandb 설명 이미지

 

 

 

 

운영 및 효율성 (Operational & Efficiency)

배포 환경에서의 실용성과 사용자 경험을 결정하는 요소들을 측정합니다.
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
지연 시간
(Latency)
에이전트가 응답하는 데 걸리는 시간입니다. 실시간 AI 시스템 (음성 비서 등)에서는 첫 토큰 생성 시간(time to first token)이 특히 중요합니다.
비용
(Cost)
LLM 토큰 사용량에 따른 작업당 평균 비용입니다. 엔터프라이즈 환경에서 비용 효율성은 중요한 평가 지표입니다.
처리량
(Throughput)
에이전트가 초당 처리할 수 있는 쿼리 또는 작업 수를 나타내며, AI 애플리케이션의 확장성에 중요합니다.
자원 활용
(Resource Utilization)
도구 또는 기능 사용 중 소비되는 계산 및 메모리 자원을 평가합니다.
 

 

 

신뢰성 및 안전성 (Trustworthiness & Safety)

LLM 에이전트는 예상치 못한 동작과 보안 문제를 일으킬 수 있으므로, 신뢰성 관련 항목은 매우 중요합니다.
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
강건성/견고성
(Robustness)
질문이 재구성되거나(paraphrased), 데이터에 노이즈가 추가되거나, 관련 없는 문맥이 삽입되거나, 악의적인 프롬프트(malicious prompts)가 주어졌을 때 성능이 무너지지 않고 일관성을 유지하는 능력을 측정합니다.
환각
(Hallucination)
LLM 응답이 시각적 입력이나 제공된 문맥을 정확하게 반영하지 않는 정보를 생성하는 정도를 측정합니다.
안전성 및 보안
(Safety & Security)
유해하거나 부적절한 콘텐츠 생성을 피하는 능력. 특히 탈옥 공격(Jailbreak attacks)에 대한 저항력이 엔터프라이즈 환경에서 중요합니다.
공정성 및 편향
(Fairness & Bias)
에이전트가 알고리즘적 편향 없이 모든 사용자나 시나리오를 공평하게 다루는지 평가합니다. 특정 인구통계학적 정보(persona)가 문제 해결 능력에 영향을 미치는지 측정하는 방법론도 있습니다.
설명 가능성
(Explainability)
에이전트가 자신의 결정을 얼마나 잘 정당화(justify)하는지 측정하며, 신뢰 구축에 필수적입니다.

A Survey on Benchmarks of Multimodal Large Language Models 이미지

 

 

 

 

 

다중 에이전트 시스템 (Multi-Agent Systems) 평가 항목

LLM이 여러 에이전트와 협력하여 복잡한 작업을 수행하는 시나리오(예: AutoGen 프레임워크 사용 시)를 평가할 때 추가되는 항목들입니다.
평가 항목
세부 내용 및 측정 지표
조정 효율성
(Coordination Efficiency)
에이전트 팀이 작업을 얼마나 효과적으로 완료하는지 측정합니다. 이는 작업 성공당 교환된 메시지나 토큰 수를 분석하여 측정될 수 있습니다.
정보 다양성 점수
(IDS)
에이전트들이 생성한 정보의 의미론적 고유성(semantic uniqueness)을 정량화하여, 팀이 중복되거나 불필요한 추론을 피했는지 측정합니다.
불필요한 경로 비율
(UPR)
새로운 정보에 기여하지 않는 추론 단계의 비율을 측정하여 협업의 구조적 효율성을 확인합니다.
계획 일관성
(Plan Consistency)
개별 에이전트의 계획이 응집력 있는 전반적인 전략으로 통합되고 정렬되는지 평가합니다.
실패 귀인
(Failure Attribution)
다중 에이전트 실행이 실패했을 때, 어떤 특정 에이전트나 단계가 고장의 원인인지 식별하는 능력을 추적합니다.
 
 
 

 

이러한 복잡한 평가를 수행하기 위해, 단순히 최종 결과만 보는 것이 아니라 내부 동작을 진단하는 방법론이 필수적입니다.
 컴포넌트 수준 평가 및 추적 (Component-level Evaluation & Tracing): 에이전트 시스템은 여러 구성 요소(LLM, RAG 파이프라인, 도구 호출 등)로 구성되므로, 전체 시스템뿐만 아니라 각 개별 구성 요소의 성능을 평가해야 합니다. LLM 추적(Tracing)은 검색 호출, 재순위 지정 장치, 사용자 정의 도구 호출 등 각 개별 구성 요소를 추적하여 성능이 저하되는 부분을 신속하게 식별하는 데 도움을 줍니다.
 LLM 심사관 (LLM-as-a-Judge): LLM(예: GPT-4 또는 Claude)을 사용하여 다른 LLM의 출력을 평가하는 방법입니다. 이는 주관적이거나 복잡한 기준(예: 추론 일관성, 답변 관련성, 도구 효율성)을 평가할 때 빠르고 일관된 결과를 제공하며, G-Eval과 같은 프레임워크를 통해 사용자 정의 기준에 따른 평가가 가능합니다.