ms-ai-architect/skills/ms-ai-engineering/references/rag-architecture/agentic-rag-patterns.md

# Agentic RAG Patterns — Agent-styrt retrieval

**Last updated:** 2026-04 | Verified: MCP 2026-04
**Status:** GA (Semantic Kernel), Preview (Azure AI Search agentic retrieval)
**Category:** RAG Architecture & Semantic Search

---

## Introduksjon

Agentic RAG representerer et paradigmeskifte fra statisk til autonom retrieval. I tradisjonell RAG er retrieval-flyten hardkodet: embed query → søk → generer svar. I agentic RAG bestemmer LLM-en selv *om*, *når* og *hvilke* kilder den henter fra, basert på dynamisk vurdering av informasjonsbehov.

Microsoft tilbyr tre primære implementeringsveier: **Semantic Kernel** (code-first RAG med TextSearchProvider), **Microsoft Agent Framework** (produksjonsklart, merged fra AutoGen + SK), og **Azure AI Search agentic retrieval** (managed service med automatisk query decomposition).

Agentic RAG gir dokumentert 34% bedre accuracy og 28% reduksjon i hallusinasjoner sammenlignet med single-query RAG, fordi agenter kan reformulere spørsmål, velge optimal kilde, og iterere til svaret er tilfredsstillende.

---

## Kjernekomponenter

### Agentic retrieval loop

```
Loop:
  Agent vurderer informasjonsbehov
  ├─ Tilstrekkelig info? → Generer svar
  └─ Utilstrekkelig? → Velg verktøy → Hent data → Vurder → Fortsett
```

### Semantic Kernel — Retrieval timing

| Modus | Beskrivelse | Brukstilfelle |
|-------|-------------|---------------|
| **BeforeAIInvoke** (default) | Automatisk søk før hver agent-invokasjon | Enkel RAG, konsistent kontekst |
| **OnDemandFunctionCalling** | Agent bestemmer selv når den søker | Agentic RAG, selektiv retrieval |

### Azure AI Search agentic retrieval — 4-stegs prosess

1. **Workflow initiation:** App sender query + konversasjonshistorikk til knowledge base
2. **Query planning:** LLM dekomponerer kompleks query i fokuserte subqueries
3. **Query execution:** Subqueries kjøres parallelt med semantic reranking per subquery
4. **Result synthesis:** 3-delt respons: Grounding Data + Reference Data + Activity Plan

### Sammenligning: Klassisk RAG vs. Agentic Retrieval

| Aspekt | Klassisk single-query | Agentic multi-query |
|--------|----------------------|---------------------|
| Query-tilnærming | Én «catch-all» query | Multiple fokuserte subqueries |
| Kontekstbruk | Begrenset | Full chat history |
| Dekomponering | Manuell/statisk | LLM-driven, automatisert |
| Eksekvering | Sekvensiell | Parallell |
| Reranking | Standard L2 | Semantisk reranking per subquery |
| Prismodell | Per query (1 000 queries) | Token-basert (1M tokens) |

---

## Arkitekturmønstre

### Mønster 1: Semantic Kernel RAG med TextSearchProvider

**Arkitektur:** Semantic Kernel Agent → TextSearchProvider → Azure AI Search VectorStore → Embedding

**Implementering (C#):**

```csharp
var embeddingGenerator = new AzureOpenAIClient(
    new Uri("<endpoint>"), new AzureCliCredential())
    .GetEmbeddingClient("<deployment>")
    .AsIEmbeddingGenerator(1536);

var vectorStore = new InMemoryVectorStore(
    new() { EmbeddingGenerator = embeddingGenerator });

using var textSearchStore = new TextSearchStore<string>(
    vectorStore, "KnowledgeBase", vectorDimensions: 1536);

ChatCompletionAgent agent = new()
{
    Name = "Assistant",
    Instructions = "Use search to find relevant information",
    Kernel = kernel,
    UseImmutableKernel = true  // Kreves for OnDemandFunctionCalling
};

ChatHistoryAgentThread agentThread = new();
agentThread.AIContextProviders.Add(
    new TextSearchProvider(textSearchStore));
```

**Fordeler:**
- Full kontroll over retrieval-logikk
- Støtter Azure AI Search, Qdrant, Pinecone, Redis
- Namespace-filtrering for multi-tenant

**Status:** Eksperimentell (subject to change).

### Mønster 2: Tool-basert RAG med multiple retrieval-backends

**Arkitektur:** Agent → [Tool 1: Product Search] + [Tool 2: Policy Search] + [Tool 3: SQL Query] → Fusjonert svar

**Implementering (Python, Microsoft Agent Framework):**

```python
product_search = product_collection.create_search_function(
    function_name="search_products",
    description="Search for product information and specs.",
    search_type="semantic_hybrid",
).as_agent_framework_tool()

policy_search = policy_collection.create_search_function(
    function_name="search_policies",
    description="Search for company policies and procedures.",
    search_type="keyword_hybrid",
).as_agent_framework_tool()

agent = chat_client.as_agent(
    instructions="Use appropriate search tool before answering. Cite sources.",
    tools=[product_search, policy_search]
)
```

**Nøkkel:** Agenten analyserer query og velger riktig tool basert på description — ingen hardkodet routing.

**Fordeler:**
- Skalerbar: legg til nye kilder som tools
- LLM-drevet routing (ikke regelbasert)
- Kan kombinere resultater fra flere backends

**Anbefalt for:** Enterprise med multiple kunnskapskilder.

### Mønster 3: Azure AI Search managed agentic retrieval

**Arkitektur:** App → Azure AI Search Knowledge Agent → Automatisk query decomposition → Parallelle subqueries → Reranked results

**Fordeler:**
- Fully managed — ingen custom orchestration-kode
- Automatisk query planning basert på chat history
- Built-in semantic reranking per subquery
- 3-delt response med grounding + citations + activity plan

**Begrensninger:**
- Kun single index per agentic retrieval instance
- Krever semantic ranker (S1+ tier)
- Preview status (API 2025-11-01-preview)

**Prising:**
- Free tier: 50M agentic reasoning tokens/mnd
- Standard: Token-basert ($0.022/token)

**Anbefalt for:** Teams som vil ha agentic RAG uten custom infrastruktur.

### Mønster 4: Multi-agent RAG orchestration

**Arkitektur:** Orchestrator Agent → [Specialist Agent 1] + [Specialist Agent 2] + ... → Aggregert svar

**Orchestration patterns (Semantic Kernel):**

| Pattern | Beskrivelse | Brukstilfelle |
|---------|-------------|---------------|
| **Sequential** | Pipeline — agents i rekkefølge | Draft → Review → Polish |
| **Concurrent** | Parallell analyse | Finans fra ulike perspektiver |
| **Handoff** | Dynamisk delegering | Kundeservice triage |
| **Group Chat** | Collaborative diskusjon | Kvalitetsvalidering |

**Anbefalt for:** Komplekse use cases der ulike domeneeksperter trengs.

---

## Beslutningsveiledning

### Beslutningstabell

| Scenario | Query-kompleksitet | Anbefalt mønster |
|----------|-------------------|------------------|
| Enkel Q&A | Lav | Mønster 1 (BeforeAIInvoke) |
| Multiple kilder | Middels | Mønster 2 (tool-basert) |
| Konversasjonell AI | Høy | Mønster 3 (managed agentic) |
| Domene-ekspertise | Høy | Mønster 4 (multi-agent) |
| Budsjett-begrenset | Alle | Mønster 1 (BeforeAIInvoke) |

### Vanlige feil

| Feil | Konsekvens | Løsning |
|------|------------|---------|
| Multi-agent uten behov | Økt kompleksitet og kostnad | Vurder single agent med multiple tools først |
| Glemmer `UseImmutableKernel = true` | OnDemandFunctionCalling feiler | Alltid sett dette for agentic RAG i SK |
| Ingen timeout/retry | Agent henger ved LLM-feil | Implementer circuit breaker og retry logic |
| For mange agents i group chat | Infinite loops | Begrens til 3 agenter |

### Røde flagg

- Agentic RAG for enkle lookup-queries (overkill)
- Ingen observability/logging av agent-beslutninger
- Preview-tjenester i produksjon uten fallback-plan
- Multi-agent uten tydelig spesialisering per agent

---

## Integrasjon med Microsoft-stakken

| Tjeneste | Integrasjonspunkt |
|----------|-------------------|
| **Azure AI Search** | Agentic retrieval (preview), vector store, hybrid search |
| **Semantic Kernel** | TextSearchProvider, agent orchestration patterns |
| **Microsoft Agent Framework** | VectorStore bridge, tool-basert RAG |
| **Azure AI Foundry** | Prompt Flow for visual DAG orchestration |
| **Azure OpenAI** | GPT-4o for query planning, function calling |
| **Application Insights** | Agent decision logging, token tracking |

---

## Offentlig sektor (Norge)

### Dataplassering

- **Azure AI Search agentic retrieval:** Sjekk regional tilgjengelighet (endres)
- **Semantic Kernel:** Kjøres i egen infrastruktur — full kontroll
- **Azure OpenAI (function calling):** Sweden Central — data i EU/EØS

### Relevante vurderinger

| Krav | Implikasjon |
|------|-------------|
| **AI Act** | Agent-beslutninger må logges og forklares |
| **Forvaltningsloven** | Automatiserte avgjørelser krever human oversight |
| **GDPR** | Agent-logger som inneholder persondata krever databehandleravtale |
| **NSM** | Gradert info → on-premises agent-infrastruktur |

---

## Kostnad og lisensiering

### Kostnadssammenligning

| Mønster | Kostnad per query | Notat |
|---------|-------------------|-------|
| Klassisk RAG (single query) | ~1 NOK | Embedding + search + LLM |
| Agentic retrieval (managed) | ~2-5 NOK | Token-basert, query decomposition |
| Tool-basert RAG (2-3 tools) | ~3-8 NOK | Multiple search + LLM calls |
| Multi-agent (3 agents) | ~5-15 NOK | Flere LLM-kall per query |

### Optimaliseringstips

1. **Bruk gpt-4o-mini for query planning** (raskere, billigere)
2. **Implementer semantic caching** for gjentatte queries
3. **BeforeAIInvoke for enkle queries** (sparer tool-calling overhead)
4. **Monitor token usage** via Application Insights

---

## For arkitekten (Cosmo)

### Spørsmål å stille kunden

1. **"Hvor komplekse er typiske bruker-spørsmål?"** — Enkle lookup → klassisk RAG, komplekse → agentic
2. **"Har dere multiple kunnskapskilder?"** — >2 kilder → tool-basert RAG
3. **"Er konversasjonshistorikk viktig?"** — Ja → agentic retrieval med chat history
4. **"Hva er akseptabel kostnad per query?"** — Agentic = 2-15x dyrere
5. **"Trenger dere forklarbare agent-beslutninger?"** — Compliance → logging av activity plan

### Fallgruver

- **Agentic for alt:** Single-query RAG dekker 70% av use cases — start der
- **Preview-avhengighet:** Azure AI Search agentic retrieval er preview — ha fallback
- **Agent-explosion:** For mange spesialist-agenter = uforutsigbar oppførsel

### Anbefalinger per modenhetsnivå

| Modenhet | Anbefaling |
|----------|------------|
| **Prototyp** | Klassisk RAG med hybrid search + semantic ranker. |
| **Pilot** | Semantic Kernel med BeforeAIInvoke + single tool. |
| **Produksjon** | Tool-basert RAG med 2-3 backends. OnDemandFunctionCalling. |
| **Enterprise** | Azure AI Search agentic retrieval + multi-agent for komplekse workflows. |

---

## Kilder og verifisering

| Kilde | Konfidens | URL |
|-------|-----------|-----|
| Adding RAG to Semantic Kernel Agents | **Verified** | [learn.microsoft.com](https://learn.microsoft.com/en-us/semantic-kernel/frameworks/agent/agent-rag) |
| Agentic Retrieval (Azure AI Search) | **Verified** | [learn.microsoft.com](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/search/agentic-retrieval-overview) |
| Agent RAG (Microsoft Agent Framework) | **Verified** | [learn.microsoft.com](https://learn.microsoft.com/en-us/agent-framework/user-guide/agents/agent-rag) |
| AI Agent Design Patterns | **Verified** | [learn.microsoft.com](https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/ai-ml/guide/ai-agent-design-patterns) |
| Semantic Kernel Agent Orchestration | **Verified** | [learn.microsoft.com](https://learn.microsoft.com/en-us/semantic-kernel/frameworks/agent/agent-orchestration/) |
| Multi-agent performance (34% accuracy) | **Baseline** | Community source (ragaboutit.com) |


### Azure AI Search Agentic Retrieval (Public Preview — oppdatert 2026-04)

Azure AI Search agentic retrieval er en managed multi-query pipeline for komplekse spørsmål i chat og copilot-apper:

**Funksjonalitet:**
- LLM (gpt-4o/4.1/5-serien) bryter ned komplekse queries til fokuserte subqueries
- Subqueries kjøres **parallelt** med semantisk reranking per query
- Resultater slås sammen til ett grounding data-sett med query plan og source documents
- Leser inn chat history for kontekstuell query planning

**Prising:**
- Free plan: **50 millioner gratis reasoning tokens/mnd** (alle tiers)
- Standard plan: pay-as-you-go etter fri kvote
- Avhenger av semantic ranker (premium feature)

**Arkitektur:** Knowledge Base + Knowledge Source(s) + Azure OpenAI LLM + Azure AI Search index

**AI Agent Design Patterns (Azure Architecture Center):**
Agentic RAG plasseres i et spektrum fra single model call → single agent with tools → multi-agent orchestration. Start med laveste nødvendige kompleksitetsnivå. Mønstre: sequential (pipeline), parallel fanout, supervisor, og autonomous loop. Multi-agent krever koordineringsoverhead og økt latency — bruk kun når single-agent RAG ikke er tilstrekkelig.