Add tool-calling agent loop for LLM CLI

README.md

@@ -1,6 +1,6 @@
 # realtime_voice_bot
 
-출력장치로 재생되는 소리를 파일 저장 없이 바로 받아서 `faster-whisper`로 STT 테스트를 하고, 별도로 `Ollama` LLM CLI 테스트를 할 수 있는 최소 프로토타입입니다.
+출력장치로 재생되는 소리를 파일 저장 없이 바로 받아서 `faster-whisper`로 STT 테스트를 하고, 별도로 `Ollama` LLM 에이전트 CLI 테스트를 할 수 있는 최소 프로토타입입니다.
 
 현재 문서는 **Windows PC에서 실행하는 기준**으로 적었습니다.
 
@@ -11,7 +11,7 @@
 - 메모리 버퍼 기반 간단한 저지연 발화 분리
 - 미리 로드한 `faster-whisper` 워커에 PCM 직접 전달
 - 디스크에 WAV 저장 없이 바로 전사
-- 로컬 `Ollama` LLM CLI 테스트
+- 로컬 `Ollama` LLM 에이전트 CLI 테스트
 
 ## 빠른 시작
 
@@ -100,6 +100,12 @@ bun run test:llm
 3. 콘솔에 직접 문장을 입력하고 답변 확인
 4. `/reset` 으로 문맥 초기화, `/exit` 로 종료
 
+현재 `test:llm` 에이전트 도구:
+- 현재 시간 조회
+- 현재 런타임 설정 조회
+- 주요 bun 명령 목록 조회
+- 간단한 산술식 계산
+
 ## Windows용 .env 예시
 
 ```env

src/services/ollama-llm.ts

@@ -4,16 +4,98 @@ import type { Logger } from "../logger.js";
 interface OllamaChatMessage {
   role: "system" | "user" | "assistant";
   content: string;
+  tool_calls?: OllamaToolCall[];
 }
 
 interface OllamaChatResponse {
   message?: {
     content?: string;
+    tool_calls?: OllamaToolCall[];
   };
 }
 
+interface OllamaToolCall {
+  type: "function";
+  function: {
+    name: string;
+    arguments: Record<string, unknown>;
+  };
+}
+
+interface OllamaToolDefinition {
+  type: "function";
+  function: {
+    name: string;
+    description: string;
+    parameters: {
+      type: "object";
+      required?: string[];
+      properties: Record<string, unknown>;
+    };
+  };
+}
+
+interface OllamaToolResultMessage {
+  role: "tool";
+  tool_name: string;
+  content: string;
+}
+
 const SYSTEM_PROMPT =
-  "너는 한국어로 짧고 자연스럽게 답하는 로컬 음성 비서다. 사용자의 말에 바로 답하고, 군더더기 없는 1~3문장으로 답해라.";
+  "너는 한국어로 짧고 자연스럽게 답하는 로컬 음성 비서다. 사용자의 말에 바로 답하고, 군더더기 없는 1~3문장으로 답해라. 정확한 시간, 설정 확인, 계산이 필요하면 도구를 우선 사용해라. 너는 도구 호출 루프 안에 있으며 필요하면 여러 번 도구를 호출할 수 있다.";
+
+const TOOL_DEFINITIONS: OllamaToolDefinition[] = [
+  {
+    type: "function",
+    function: {
+      name: "get_current_time",
+      description: "현재 시스템 시간을 Asia/Seoul 기준 ISO 문자열과 사람이 읽기 쉬운 형식으로 반환한다.",
+      parameters: {
+        type: "object",
+        properties: {},
+      },
+    },
+  },
+  {
+    type: "function",
+    function: {
+      name: "get_runtime_settings",
+      description: "현재 로컬 LLM 및 STT 실행 설정의 핵심 값만 반환한다.",
+      parameters: {
+        type: "object",
+        properties: {},
+      },
+    },
+  },
+  {
+    type: "function",
+    function: {
+      name: "list_project_commands",
+      description: "현재 프로젝트에서 사용 가능한 주요 bun 스크립트 명령 목록을 반환한다.",
+      parameters: {
+        type: "object",
+        properties: {},
+      },
+    },
+  },
+  {
+    type: "function",
+    function: {
+      name: "evaluate_math",
+      description: "간단한 산술식을 정확히 계산한다. 숫자, 공백, 소수점, 괄호, + - * / % 만 허용한다.",
+      parameters: {
+        type: "object",
+        required: ["expression"],
+        properties: {
+          expression: {
+            type: "string",
+            description: "예: (11434+12341)*412",
+          },
+        },
+      },
+    },
+  },
+];
 
 export class OllamaLlmService {
   private history: OllamaChatMessage[] = [];
@@ -30,17 +112,17 @@ export class OllamaLlmService {
         { role: "user", content: "준비 상태 확인입니다. 한 단어로만 답하세요." },
       ],
     );
-    this.logger.info("LLM warmup finished", { model: this.config.OLLAMA_MODEL, reply });
+    this.logger.info("LLM warmup finished", { model: this.config.OLLAMA_MODEL, reply: reply.content });
   }
 
   async generateReply(userText: string): Promise<string> {
-    const messages: OllamaChatMessage[] = [
+    const messages: Array<OllamaChatMessage | OllamaToolResultMessage> = [
       { role: "system", content: SYSTEM_PROMPT },
       ...this.history,
       { role: "user", content: userText },
     ];
 
-    const reply = await this.chat(messages);
+    const reply = await this.runAgentLoop(messages);
 
     this.history.push({ role: "user", content: userText });
     this.history.push({ role: "assistant", content: reply });
@@ -61,7 +143,42 @@ export class OllamaLlmService {
     this.history = this.history.slice(-maxMessages);
   }
 
-  private async chat(messages: OllamaChatMessage[]): Promise<string> {
+  private async runAgentLoop(messages: Array<OllamaChatMessage | OllamaToolResultMessage>): Promise<string> {
+    for (let step = 0; step < 6; step += 1) {
+      const response = await this.chat(messages);
+      const toolCalls = response.toolCalls ?? [];
+
+      messages.push({
+        role: "assistant",
+        content: response.content,
+        tool_calls: toolCalls.length > 0 ? toolCalls : undefined,
+      });
+
+      if (toolCalls.length === 0) {
+        return response.content;
+      }
+
+      for (const call of toolCalls) {
+        const result = this.executeTool(call);
+        this.logger.info("LLM tool call", {
+          name: call.function.name,
+          arguments: call.function.arguments,
+          result,
+        });
+        messages.push({
+          role: "tool",
+          tool_name: call.function.name,
+          content: result,
+        });
+      }
+    }
+
+    throw new Error("도구 호출 루프가 제한 횟수를 넘었습니다.");
+  }
+
+  private async chat(
+    messages: Array<OllamaChatMessage | OllamaToolResultMessage>,
+  ): Promise<{ content: string; toolCalls: OllamaToolCall[] }> {
     const response = await fetch(`${this.config.OLLAMA_BASE_URL}/api/chat`, {
       method: "POST",
       headers: {
@@ -70,6 +187,7 @@ export class OllamaLlmService {
       body: JSON.stringify({
         model: this.config.OLLAMA_MODEL,
         messages,
+        tools: TOOL_DEFINITIONS,
         stream: false,
         think: false,
         keep_alive: this.config.OLLAMA_KEEP_ALIVE,
@@ -82,10 +200,98 @@ export class OllamaLlmService {
     }
 
     const payload = (await response.json()) as OllamaChatResponse;
-    const content = payload.message?.content?.trim();
-    if (!content) {
-      throw new Error("Ollama 응답에 message.content 가 없습니다.");
+    const content = payload.message?.content?.trim() ?? "";
+    const toolCalls = payload.message?.tool_calls ?? [];
+
+    if (!content && toolCalls.length === 0) {
+      throw new Error("Ollama 응답에 message.content 와 tool_calls 가 모두 없습니다.");
     }
-    return content;
+
+    return {
+      content,
+      toolCalls,
+    };
+  }
+
+  private executeTool(call: OllamaToolCall): string {
+    switch (call.function.name) {
+      case "get_current_time":
+        return JSON.stringify(this.getCurrentTime());
+      case "get_runtime_settings":
+        return JSON.stringify(this.getRuntimeSettings());
+      case "list_project_commands":
+        return JSON.stringify(this.listProjectCommands());
+      case "evaluate_math":
+        return JSON.stringify({
+          expression: this.getStringArg(call.function.arguments, "expression"),
+          result: this.evaluateMath(this.getStringArg(call.function.arguments, "expression")),
+        });
+      default:
+        return JSON.stringify({
+          error: `unknown tool: ${call.function.name}`,
+        });
+    }
+  }
+
+  private getCurrentTime(): { timezone: string; iso: string; local: string } {
+    const now = new Date();
+    return {
+      timezone: "Asia/Seoul",
+      iso: now.toISOString(),
+      local: new Intl.DateTimeFormat("ko-KR", {
+        timeZone: "Asia/Seoul",
+        dateStyle: "full",
+        timeStyle: "long",
+      }).format(now),
+    };
+  }
+
+  private getRuntimeSettings(): Record<string, unknown> {
+    return {
+      ollama_base_url: this.config.OLLAMA_BASE_URL,
+      ollama_model: this.config.OLLAMA_MODEL,
+      ollama_keep_alive: this.config.OLLAMA_KEEP_ALIVE,
+      max_conversation_turns: this.config.MAX_CONVERSATION_TURNS,
+      whisper_model: this.config.WHISPER_MODEL,
+      whisper_language: this.config.WHISPER_LANGUAGE,
+      whisper_device: this.config.WHISPER_DEVICE,
+      whisper_compute_type: this.config.WHISPER_COMPUTE_TYPE,
+      whisper_beam_size: this.config.WHISPER_BEAM_SIZE,
+      audio_source: this.config.AUDIO_SOURCE ?? null,
+      debug: this.config.DEBUG,
+    };
+  }
+
+  private listProjectCommands(): { commands: string[] } {
+    return {
+      commands: [
+        "bun run setup",
+        "bun run setup:stt",
+        "bun run setup:llm",
+        "bun run devices",
+        "bun run test:stt",
+        "bun run test:llm",
+      ],
+    };
+  }
+
+  private getStringArg(args: Record<string, unknown>, name: string): string {
+    const value = args[name];
+    if (typeof value !== "string" || value.trim().length === 0) {
+      throw new Error(`도구 인자 ${name} 가 비어 있습니다.`);
+    }
+    return value.trim();
+  }
+
+  private evaluateMath(expression: string): number {
+    if (!/^[0-9+\-*/%().\s]+$/.test(expression)) {
+      throw new Error("허용되지 않은 문자가 포함된 산술식입니다.");
+    }
+
+    const result = Function(`"use strict"; return (${expression});`)();
+    if (typeof result !== "number" || !Number.isFinite(result)) {
+      throw new Error("산술식 계산 결과가 유효하지 않습니다.");
+    }
+    return result;
   }
 }