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Arquitectura de Referencia: Agentes de IA Empresariales

Blueprint técnico para implementar agentes de IA de nivel producción usando Google Cloud: Pub/Sub, BigQuery, Looker y Vertex AI Gemini

Whitepaper Técnico 15 min de lectura Noviembre 2025

Visión General de la Arquitectura

Un agente de IA listo para producción para Business Intelligence requiere cuatro capas interconectadas: ingestión de eventos, procesamiento de datos, gobernanza semántica e interacción con IA. Cada capa sirve un propósito específico mientras trabajan juntas para entregar inteligencia confiable y accionable.

Stack de Arquitectura de Agentes de IA Empresariales

Capa de Interacción
Vertex AI Gemini
API de Lenguaje Natural
Slack / Teams
Apps Personalizadas
Capa Semántica
Looker (LookML)
Definiciones de Métricas
Controles de Acceso
Caché (PDTs)
Capa de Datos
BigQuery
Tablas en Tiempo Real
Datos Históricos
Modelos ML
Capa de Ingestión
Cloud Pub/Sub
Dataflow
Cloud Functions
Jobs Programados

Detalle de Componentes

Cloud Pub/Sub

Ingestión de Eventos

Pub/Sub sirve como el sistema nervioso de tu agente de IA, capturando eventos de toda tu empresa en tiempo real.

  • Eventos de transacciones de sistemas POS
  • Streams de datos de sensores IoT
  • Logs de aplicaciones y métricas
  • Webhooks de APIs externas
  • Eventos de actividad de usuarios

BigQuery

Procesamiento de Datos y ML

BigQuery procesa datos tanto en tiempo real como históricos, combinando eficiencia de almacenamiento con capacidades de ML.

  • Streaming inserts para datos en tiempo real
  • Tablas particionadas para eficiencia de costos
  • BigQuery ML para predicciones in-database
  • Funciones remotas para lógica personalizada
  • Vistas materializadas para rendimiento

Looker (LookML)

Gobernanza Semántica

LookML define la capa semántica que fundamenta a los agentes de IA en la verdad del negocio, previniendo la alucinación.

  • Definiciones centralizadas de métricas
  • Gobernanza de dimensiones y medidas
  • Controles de seguridad a nivel de fila
  • PDTs para pre-agregación
  • Frescura de datos con Datagroups

Vertex AI Gemini

Interacción con IA

Gemini potencia la comprensión y generación de lenguaje natural, fundamentado por la capa semántica.

  • Traducción de lenguaje natural a LookML
  • Conversaciones con contexto
  • Generación de explicaciones
  • Síntesis de recomendaciones
  • Comprensión de datos multimodal

Patrón de Integración: Flujo de Agente Fundamentado

La innovación clave en esta arquitectura es el loop de grounding - cada respuesta de IA pasa por la capa semántica para asegurar precisión y cumplimiento de gobernanza.

Python - Patrón de Implementación de Agente Fundamentado
from google.cloud import bigquery
from vertexai.generative_models import GenerativeModel
import looker_sdk

class GroundedBIAgent:
    """
    Agente de IA fundamentado en capa semántica LookML
    """
    def __init__(self):
        self.model = GenerativeModel("gemini-1.5-pro")
        self.looker = looker_sdk.init40()
        self.bq_client = bigquery.Client()

    def process_query(self, user_question: str) -> dict:
        """
        Procesa consulta de lenguaje natural con grounding semántico
        """
        # Paso 1: Obtener contexto semántico disponible de Looker
        explores = self.looker.all_lookml_models()
        context = self._build_semantic_context(explores)

        # Paso 2: Usar Gemini para interpretar consulta con grounding semántico
        grounded_prompt = f"""
        Eres un asistente analista de BI. Responde SOLO usando las
        definiciones semánticas proporcionadas. Si te preguntan sobre métricas no
        definidas aquí, di que no puedes responder.

        DEFINICIONES SEMÁNTICAS DISPONIBLES:
        {context}

        PREGUNTA DEL USUARIO: {user_question}

        Genera una especificación de consulta de API de Looker (NO SQL directo).
        Incluye: model, view, fields, filters, sorts.
        """

        response = self.model.generate_content(grounded_prompt)
        query_spec = self._parse_query_spec(response.text)

        # Paso 3: Ejecutar vía Looker (hereda toda la gobernanza)
        result = self.looker.run_inline_query(
            result_format="json",
            body=query_spec
        )

        # Paso 4: Generar explicación en lenguaje natural
        explanation = self._generate_explanation(
            question=user_question,
            data=result,
            query_spec=query_spec
        )

        return {
            "answer": explanation,
            "data": result,
            "query_used": query_spec,
            "governance": {
                "grounded": True,
                "semantic_model": query_spec.get("model"),
                "access_validated": True
            }
        }

    def _build_semantic_context(self, explores):
        """
        Construye contexto semántico desde definiciones LookML
        """
        context = []
        for explore in explores:
            context.append(f"""
            Explore: {explore.name}
            Descripción: {explore.description}
            Dimensiones Disponibles: {[d.name for d in explore.dimensions]}
            Medidas Disponibles: {[m.name for m in explore.measures]}
            """)
        return "\n".join(context)

Configuración de la Capa Semántica

La capa semántica LookML debe diseñarse pensando en los agentes de IA. Esto significa descripciones ricas, convenciones de nombrado claras y metadata comprehensiva.

LookML - Definiciones Semánticas Optimizadas para Agentes
# Archivo de modelo con documentación amigable para agentes
explore: orders {
  label: "Órdenes de Clientes"
  description: "Todas las órdenes de clientes incluyendo estado, ingresos y fulfillment.
                Usa este explore para responder preguntas sobre ventas, ingresos,
                volumen de órdenes y patrones de compra de clientes."

  # Define joins válidos para el agente
  join: customers {
    type: left_outer
    sql_on: ${orders.customer_id} = ${customers.id} ;;
    relationship: many_to_one
  }

  join: products {
    type: left_outer
    sql_on: ${order_items.product_id} = ${products.id} ;;
    relationship: many_to_one
  }
}

view: orders {
  sql_table_name: analytics.fct_orders ;;

  # El agente necesita descripciones claras para cada campo
  dimension: order_id {
    primary_key: yes
    type: number
    sql: ${TABLE}.order_id ;;
    description: "Identificador único para cada orden"
  }

  dimension_group: order {
    type: time
    timeframes: [raw, date, week, month, quarter, year]
    sql: ${TABLE}.order_timestamp ;;
    description: "Cuándo se realizó la orden. Usar para análisis basado en tiempo."
  }

  dimension: order_status {
    type: string
    sql: ${TABLE}.status ;;
    description: "Estado actual: pending, processing, shipped, delivered, cancelled"
    suggestions: ["pending", "processing", "shipped", "delivered", "cancelled"]
  }

  # Medidas con contexto de negocio
  measure: total_revenue {
    type: sum
    sql: ${TABLE}.order_total ;;
    value_format_name: usd
    description: "Valor total de orden en USD. Excluye órdenes canceladas y devueltas."
    filters: [order_status: "-cancelled, -returned"]

    # Tags ayudan a los agentes a entender cuándo usar esta métrica
    tags: ["revenue", "sales", "financial", "primary_metric"]
  }

  measure: order_count {
    type: count_distinct
    sql: ${TABLE}.order_id ;;
    description: "Número de órdenes únicas realizadas"
    filters: [order_status: "-cancelled"]
    tags: ["volume", "count", "orders"]
  }

  measure: average_order_value {
    type: number
    sql: ${total_revenue} / NULLIF(${order_count}, 0) ;;
    value_format_name: usd
    description: "Ingreso promedio por orden (AOV). Métrica clave de e-commerce."
    tags: ["aov", "average", "efficiency"]
  }
}

Desafíos de Implementación y Soluciones

Consideraciones Críticas de Implementación

Implementar agentes de IA empresariales requiere atención cuidadosa a gobernanza, latencia y gestión de costos. Apresurarse a producción sin guardrails adecuados lleva a incidentes de alucinación, vulnerabilidades de seguridad y costos descontrolados.

Desafío 1: Tradeoff Latencia vs. Precisión

Las respuestas de agente en tiempo real requieren lookups semánticos rápidos. Solución: Pre-computar contexto semántico y cachear metadata de LookML. Usar PDTs para agregaciones solicitadas frecuentemente.

Desafío 2: Gestión de Costos

Las llamadas a API de LLM y las consultas de BigQuery pueden escalar rápidamente. Solución: Implementar estimación de costo de consulta antes de ejecución, usar caché de resultados y establecer límites estrictos en sesiones de agente concurrentes.

Desafío 3: Gobernanza a Escala

A medida que los agentes proliferan, mantener gobernanza consistente se vuelve complejo. Solución: Centralizar todas las definiciones semánticas en LookML, implementar logging de auditoría para cada acción del agente y usar los controles de acceso de Looker.

Desafío 4: Confianza del Usuario

Los usuarios necesitan entender y confiar en los outputs del agente. Solución: Siempre mostrar la fuente - mostrar la consulta LookML usada, la frescura de datos y cualquier filtro aplicado.

Checklist de Preparación para Implementación

Fundamento de Datos

  • Data warehouse BigQuery desplegado
  • Monitoreo de calidad de datos implementado
  • Estrategia de particionamiento definida
  • Ingestión en tiempo real configurada

Capa Semántica

  • Modelos LookML documentados
  • Todas las métricas tienen descripciones
  • Controles de acceso configurados
  • PDTs optimizados para consultas comunes

Integración de IA

  • Proyecto Vertex AI provisionado
  • Acceso a API de Gemini habilitado
  • Prompts de grounding testeados
  • Respuestas de fallback definidas

Gobernanza

  • Audit logging habilitado
  • Alertas de costo configuradas
  • Rutas de escalamiento humano definidas
  • Procedimientos de actualización de modelo documentados

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