Optimizing Software Development and Deployment with Multi-Agent Large Language Models

Mgr. Samrawit Fentaye Abebe

Diplomová práce

Anotace:

Vývoj podnikového softwaru je více ovlivněn předáváním práce mezi specializovanými rolemi než samotnou implementací. Tato diplomová práce zkoumá, zda mohou agenti založení na velkých jazykových modelech (LLM) tyto role vykonávat za podmínek determinismu, auditovatelnosti a stage-gate kontrol vyžadovaných podnikovým governance modelem. Navržený systém tvoří orientovaný graf pěti exekutorů řízených LLM, z nichž každý odpovídá jedné roli životního cyklu vývoje softwaru: Product Owner, Developer, Reviewer, QA Engineer a DevOps. Systém je postaven na platformě Microsoft Agent Framework. Směrování mezi exekutory je určováno pomocí typovaných predikátů zpráv, díky čemuž je řídicí tok transparentní a testovatelný. Exekutor Human Gate pozastavuje workflow v každém bodě přechodu, kde na základě dostupných důkazů nelze učinit dostatečně jisté rozhodnutí. Každá aktivace exekutoru, volání nástroje i lidské rozhodnutí jsou zaznamenávány jako strukturovaná trace data, která operátorovi poskytují rekonstruovatelný auditní záznam jakéhokoli předchozího běhu systému. Stejná topologie funguje ve dvou režimech: lokálním režimu používaném pro evaluaci a integrovaném režimu, který pracuje prostřednictvím podnikového toolchainu zahrnujícího GitHub pull requesty a continuous integration pomocí GitHub Actions. Systém byl navržen a validován ve spolupráci s AT&T na referenční sadě end-to-end úloh různé složitosti. Běhy v integrovaném režimu potvrzují end-to-end fungování prostřednictvím reálných CI pipeline a vytvářejí spustitelné Docker image artefakty. Práce identifikuje řízenou resilienci, projektově specifickou konstituční governance a evaluační vrstvu typu „LLM-as-judge“ jako praktické přínosy pro automatizaci SDLC orientovanou na podnikové prostředí.

Abstract:

Enterprise software development is dominated by handoffs between specialist roles rather than by the work itself. This thesis examines whether large language model agents can execute those roles under the determinism, auditability, and stage-gate constraints that enterprise governance requires. The proposed system is a directed graph of five LLM-driven executors, each mapped to one role of the software development life cycle: Product Owner, Developer, Reviewer, QA Engineer, and DevOps. It is built on the Microsoft Agent Framework. Routing between executors is determined by typed message predicates, which makes the control flow inspectable and testable. A Human Gate executor pauses the workflow at any transition where a confident decision cannot be made from the available evidence. Every executor activation, tool call, and human decision is recorded as a structured trace, giving the operator a reconstructable audit record of any past run. The same topology runs in two modes: a local mode used for evaluation, and an integrated mode that operates through the enterprise toolchain of GitHub pull requests and continuous integration via GitHub Actions. The system was designed and validated in collaboration with AT&T against a reference suite of end-to-end tasks of varying complexity. Integrated-mode runs confirm end-to-end operation through real CI pipelines and produce loadable Docker image artifacts. The work identifies bounded resilience, per-project constitutional governance, and an LLM-as-judge evaluation layer as practical contributions to enterprise-oriented SDLC automation.

Keywords

multiagentní systémy, velké jazykové modely, životní cyklus vývoje softwaru, podnikové softwarové inženýrství, orchestrace agentů, Microsoft Agent Framework, human-in-the-loop, automatizace softwarových workflow, multi-agent systems, large language models, software development life cycle, enterprise software engineering, agent orchestration, software workflow automation

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 6. 2026
• Vedoucí: doc. Ing. Václav Oujezský, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Pavel Novák

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Software Systems and Services Management / Smart Service Design and Systems Thinking