Semantic Kernel Guide

Semantic Kernel Guide — Agents IA Enterprise Microsoft

Quand utiliser ce skill

Utiliser quand l'utilisateur développe des applications IA en .NET/C# ou Python avec un besoin d'architecture structurée : plugins typés, planification automatique, injection de dépendances, tests unitaires, ou intégration Azure (Azure OpenAI, Azure AI Search, Cosmos DB). SK est le choix naturel pour les équipes .NET adoptant l'IA générative en production.

Ne pas utiliser SK si : projet Python pur sans besoin enterprise → LangChain ou LlamaIndex suffisent. Script one-shot sans plugins → appel API direct suffit.

Workflow en étapes

1. Installation et structure de projet

# .NET (recommandé : toujours figer la version)
dotnet add package Microsoft.SemanticKernel --version 1.30.0
dotnet add package Microsoft.SemanticKernel.Agents.Core
dotnet add package Microsoft.SemanticKernel.Plugins.Memory  # si RAG

# Python
pip install "semantic-kernel==1.14.0"

Structure .NET recommandée :

MyAIApp/
├── Plugins/
│   ├── WeatherPlugin.cs
│   └── Prompts/
│       └── Summarize/
│           ├── skprompt.txt
│           └── config.json
├── Filters/
│   └── LoggingFilter.cs
├── Program.cs
└── appsettings.json

2. Configuration du Kernel

using Microsoft.SemanticKernel;

var builder = Kernel.CreateBuilder();

// Azure OpenAI avec Managed Identity (recommandé production — pas de clé API en dur)
builder.AddAzureOpenAIChatCompletion(
    deploymentName: "gpt-4o",
    endpoint: config["AzureOpenAI:Endpoint"]!,
    credential: new DefaultAzureCredential()  // Managed Identity
);

// Fallback : clé API (dev/test seulement)
// builder.AddOpenAIChatCompletion("gpt-4o", Environment.GetEnvironmentVariable("OPENAI_API_KEY")!);

builder.Services.AddLogging(c => c.AddConsole().SetMinimumLevel(LogLevel.Warning));

var kernel = builder.Build();

ASP.NET Core — ne jamais instancier Kernel manuellement :

// Program.cs
builder.Services.AddKernel()
    .AddAzureOpenAIChatCompletion(deploymentName, endpoint, credential);
builder.Services.AddSingleton<WeatherPlugin>();
builder.Services.AddFromType<WeatherPlugin>("Weather");

3. Plugins natifs — règles critiques

Les [Description] sont lues par le LLM pour choisir quelle fonction appeler. Des descriptions vagues = appels incorrects.

using Microsoft.SemanticKernel;
using System.ComponentModel;

public class WeatherPlugin
{
    private readonly IHttpClientFactory _httpFactory;
    public WeatherPlugin(IHttpClientFactory httpFactory) => _httpFactory = httpFactory;

    [KernelFunction("get_current_weather")]
    [Description("Obtient la météo actuelle (température, conditions) pour une ville. N'utiliser que pour des informations météo en temps réel.")]
    public async Task<string> GetWeatherAsync(
        [Description("Nom de la ville, ex: 'Paris', 'Lyon'")] string city,
        [Description("Unité de température : 'celsius' (défaut) ou 'fahrenheit'")] string unit = "celsius")
    {
        try
        {
            // Appel API réel
            var client = _httpFactory.CreateClient("weather");
            var response = await client.GetStringAsync($"/weather?city={city}&unit={unit}");
            return response;
        }
        catch (HttpRequestException ex)
        {
            // Toujours retourner une string — ne jamais lever une exception vers le LLM
            return $"Impossible d'obtenir la météo pour {city} : {ex.Message}";
        }
    }
}

// Enregistrement
kernel.Plugins.AddFromType<WeatherPlugin>("Weather");
// Ou depuis une instance (avec DI)
kernel.Plugins.AddFromObject(new WeatherPlugin(httpFactory), "Weather");

4. Plugins prompts — template fichier

Plugins/Prompts/Summarize/skprompt.txt :

Résumez le texte suivant en {{$max_words}} mots maximum. Conservez les points clés et le ton original.

TEXTE :
{{$input}}

RÉSUMÉ :

Plugins/Prompts/Summarize/config.json :

{
  "schema": 1,
  "name": "Summarize",
  "description": "Résume un texte en un nombre maximum de mots",
  "execution_settings": {
    "default": { "max_tokens": 500, "temperature": 0.3 }
  },
  "input_variables": [
    {"name": "input", "description": "Texte à résumer", "is_required": true},
    {"name": "max_words", "description": "Nombre de mots maximum", "default": "100"}
  ]
}

Chargement :

kernel.ImportPluginFromPromptDirectory("./Plugins/Prompts");
var result = await kernel.InvokeAsync("Summarize", "Summarize",
    new KernelArguments { ["input"] = longText, ["max_words"] = "50" });

5. Function Calling — deux modes

var chatService = kernel.GetRequiredService<IChatCompletionService>();
var history = new ChatHistory("Vous êtes un assistant expert.");
history.AddUserMessage("Quelle est la météo à Paris et Lyon ?");

// Mode AUTO : le LLM choisit et exécute les fonctions automatiquement
var autoSettings = new OpenAIPromptExecutionSettings
{
    ToolCallBehavior = ToolCallBehavior.AutoInvokeKernelFunctions,
    Temperature = 0.1,
    MaxTokens = 1000,
};
var response = await chatService.GetChatMessageContentAsync(history, autoSettings, kernel);

// Mode MANUEL : récupérer les tool calls et les traiter soi-même
var manualSettings = new OpenAIPromptExecutionSettings
{
    ToolCallBehavior = ToolCallBehavior.EnableKernelFunctions,
};

Critère de choix : utiliser AutoInvoke pour les agents conversationnels. Utiliser EnableKernelFunctions (manuel) si besoin de validation, d'audit, ou de contrôle des coûts par appel.

6. Agents et AgentGroupChat

using Microsoft.SemanticKernel.Agents;

var agent = new ChatCompletionAgent
{
    Name = "AnalystAgent",
    Instructions = "Vous êtes un analyste financier. Analysez les données avec précision et citez vos sources.",
    Kernel = kernel,
    Arguments = new KernelArguments(new OpenAIPromptExecutionSettings
    {
        ToolCallBehavior = ToolCallBehavior.AutoInvokeKernelFunctions
    }),
};

// Invocation streaming
var thread = new ChatHistory();
thread.AddUserMessage("Analysez ces résultats : ...");
await foreach (var chunk in agent.InvokeStreamingAsync(thread))
    Console.Write(chunk.Content);

AgentGroupChat — plusieurs agents collaborant :

var chat = new AgentGroupChat(writerAgent, reviewerAgent)
{
    ExecutionSettings = new AgentGroupChatSettings
    {
        SelectionStrategy = new SequentialSelectionStrategy(),
        TerminationStrategy = new RegexTerminationStrategy("[APPROUVÉ]") { MaximumIterations = 6 },
    }
};
await chat.AddChatMessageAsync(new ChatMessageContent(AuthorRole.User, "Rédigez un article sur..."));
await foreach (var msg in chat.InvokeAsync())
    Console.WriteLine($"[{msg.AuthorName}] {msg.Content}");

7. Filters — middleware d'interception

// Logging + sécurité sur chaque appel de fonction
public class SafetyFilter : IFunctionInvocationFilter
{
    public async Task OnFunctionInvocationAsync(
        FunctionInvocationContext context,
        Func<FunctionInvocationContext, Task> next)
    {
        var fnName = context.Function.PluginName + "." + context.Function.Name;
        Console.WriteLine($"[CALL] {fnName} — args: {JsonSerializer.Serialize(context.Arguments)}");

        await next(context);  // exécution effective

        Console.WriteLine($"[DONE] {fnName} — result: {context.Result?.GetValue<string>()?.Substring(0, 100)}");
    }
}

kernel.FunctionInvocationFilters.Add(new SafetyFilter());
// Également disponible : IPromptRenderFilter (intercepte avant rendu du prompt)

8. Memory et RAG

// dotnet add package Microsoft.SemanticKernel.Plugins.Memory
var memoryBuilder = new MemoryBuilder();
memoryBuilder.WithAzureOpenAITextEmbeddingGeneration(
    "text-embedding-3-small", endpoint, credential);

// Dev : in-memory. Production : AzureAISearchMemoryStore, QdrantMemoryStore
memoryBuilder.WithMemoryStore(new VolatileMemoryStore());
var memory = memoryBuilder.Build();

await memory.SaveInformationAsync("docs", id: "doc1", text: "Contenu du document...");
var results = await memory.SearchAsync("docs", "question utilisateur", limit: 3, minRelevanceScore: 0.7);
foreach (var r in results)
    Console.WriteLine($"Score: {r.Relevance:F2} — {r.Metadata.Text}");

Stores production recommandés : Azure AI Search (intégration native Azure), Qdrant (self-hosted open-source), Redis (faible latence).

9. Intégration enterprise

Test unitaire sans appel LLM réel :

var mockChat = new Mock<IChatCompletionService>();
mockChat.Setup(s => s.GetChatMessageContentsAsync(It.IsAny<ChatHistory>(), It.IsAny<PromptExecutionSettings>(), It.IsAny<Kernel>(), It.IsAny<CancellationToken>()))
    .ReturnsAsync([new ChatMessageContent(AuthorRole.Assistant, "réponse mockée")]);

var kernel = Kernel.CreateBuilder()
    .Build();
kernel.GetAllServices<IChatCompletionService>(); // injecter le mock

Garde-fous et anti-patterns

• Descriptions [Description] vagues → le LLM appelle la mauvaise fonction ou hallucine des paramètres. Toujours être précis et inclure un exemple dans la description si le format est non-trivial.
• Exception non catchée dans un KernelFunction → interrompt le loop du LLM. Toujours retourner une string d'erreur descriptive.
• Kernel instancié new Kernel() dans ASP.NET Core → pas de cycle de vie, pas de DI, pas testable. Utiliser services.AddKernel().
• Planner sans restriction de plugins → un HandlebarsPlanner ou FunctionCallingPlanner peut appeler n'importe quelle fonction enregistrée, y compris destructives. Filtrer avec ExcludedPlugins ou des kernel séparés par scope.
• ToolCallBehavior.AutoInvokeKernelFunctions sans timeout → boucle infinie possible si le LLM ne sait pas quand s'arrêter. Ajouter MaxAutoInvokeAttempts = 5 dans OpenAIPromptExecutionSettings.
• Versionner les prompts comme du texte → les fichiers skprompt.txt et config.json sont du code. Les inclure dans la CI, les tester avec des cas de régression automatisés.
• Memory store volatile en production → VolatileMemoryStore ne persiste pas entre les redémarrages. Remplacer par un store durable dès le premier déploiement.

Bonnes pratiques 2026

• Utiliser SK 1.30+ : l'API Agents est stable, AgentGroupChat est en GA.
• Préférer GPT-4o + AutoInvokeKernelFunctions aux anciens planners (StepwisePlanner déprécié).
• Activer OpenTelemetry : SK émet des spans pour chaque invocation de fonction — intégrer avec Azure Monitor ou Jaeger.
• Séparer les kernels par agent dans un AgentGroupChat : chaque agent peut avoir son propre modèle et ses propres plugins sans interférence.
• KernelArguments est thread-safe : réutiliser les instances entre requêtes, mais créer un ChatHistory par session utilisateur.
• Définir MaxTokens dans chaque execution_settings des prompts templates — sans limite, un résumé peut consommer tout le contexte.