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šŸ—ļø Complete Multi-Agent System Architecture

Diagrams a multi-agent system with a supervisor that routes user requests to calendar, email, or unified agents.

May 2, 2026
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ai agent
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What this file does

Diagrams a multi-agent system with a supervisor that routes user requests to calendar, email, or unified agents.

When to use it

  • Designing an architecture doc for a multi-agent app
  • Planning a supervisor agent that delegates to specialized sub-agents
  • Documenting a FastAPI backend with Google Calendar and Gmail integration
  • Creating a visual reference for agent routing and decision logic

Assumes this stack

FastAPILangChainOpenAI GPT-4o-miniGoogle Calendar API v3Gmail API v1Pydantic

šŸ—ļø Complete Multi-Agent System Architecture

šŸŽÆ System Overview

This document provides a visual representation of the complete multi-agent system architecture, showing how all components interact and work together.

šŸ›ļø High-Level Architecture

ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│                              USER INTERFACE                                    │
│                                                                                 │
│  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                │
│  │   Web Client    │  │  Mobile App     │  │  API Client     │                │
│  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                │
│           │                     │                     │                        │
│           ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”¼ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                        │
│                                 │                                            │
│                                 ā–¼                                            │
│                    ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                        │
│                    │        FASTAPI SERVER           │                        │
│                    │     (Port 8000)                │                        │
│                    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                        │
│                                 │                                            │
│                                 ā–¼                                            │
│                    ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                        │
│                    │      SUPERVISOR AGENT           │                        │
│                    │   (Intelligent Router)          │                        │
│                    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                        │
│                                 │                                            │
│                                 ā–¼                                            │
│  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                │
│  │  CALENDAR       │  │   GMAIL         │  │   UNIFIED       │                │
│  │  AGENT          │  │   AGENT         │  │   AGENT         │                │
│  │  (Specialized)  │  │  (Specialized)  │  │  (Combined)     │                │
│  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                │
│           │                     │                     │                        │
│           ā–¼                     ā–¼                     ā–¼                        │
│  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                │
│  │  CALENDAR       │  │   GMAIL         │  │   BOTH          │                │
│  │  SERVICE        │  │   SERVICE       │  │   SERVICES      │                │
│  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                │
│           │                     │                     │                        │
│           ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”¼ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                        │
│                                 │                                            │
│                                 ā–¼                                            │
│                    ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”                        │
│                    │      EXTERNAL APIs              │                        │
│                    │  ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”ā”‚                        │
│                    │  │   Google    │ │   Gmail     ││                        │
│                    │  │  Calendar   │ │    API      ││                        │
│                    │  │    API      │ │             ││                        │
│                    │  ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ā”‚                        │
│                    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜                        │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

šŸ”„ Detailed Component Flow

1. Request Flow

User Request
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│   FastAPI       │ ← HTTP POST /api/supervisor/chat
│   Server        │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Supervisor     │ ← Intelligent task analysis
│  Agent          │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Agent          │ ← Route to appropriate agent
│  Selection      │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Selected       │ ← Execute task
│  Agent          │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Service        │ ← Make API calls
│  Layer          │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  External       │ ← Google APIs
│  APIs           │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Response       │ ← Format and return
│  Aggregation    │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
User Response

šŸŽÆ Agent Capabilities Matrix

Agent TypeCalendar OperationsEmail OperationsComplex WorkflowsTools Available
Calendar Agentāœ… Full SupportāŒ NoneāŒ None8 tools
Gmail AgentāŒ Noneāœ… Full SupportāŒ None12 tools
Unified Agentāœ… Full Supportāœ… Full Supportāœ… Full Support15 tools
Supervisor Agentāœ… Routingāœ… Routingāœ… Routing0 tools

šŸ”§ Technical Stack

Frontend Layer

  • Web Clients: HTML/JS, React, Vue.js
  • Mobile Apps: iOS, Android
  • API Clients: Python, JavaScript, cURL

API Layer

  • Framework: FastAPI
  • Port: 8000
  • Protocol: HTTP/HTTPS
  • Authentication: API Keys, OAuth 2.0

Agent Layer

  • Framework: LangChain
  • LLM: OpenAI GPT-4o-mini
  • Memory: ConversationBufferMemory
  • Tools: StructuredTool

Service Layer

  • Calendar Service: Google Calendar API
  • Gmail Service: Gmail API
  • HTTP Client: httpx
  • Validation: Pydantic

External APIs

  • Google Calendar API: v3
  • Gmail API: v1
  • Authentication: OAuth 2.0

šŸ“Š Data Flow Architecture

ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”    ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”    ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│ User Input  │───▶│ Supervisor   │───▶│ Task       │
│             │    │ Agent        │    │ Analysis   │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
                           │                    │
                           ā–¼                    ā–¼
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                   │ Agent        │    │ LLM +       │
                   │ Selection    │    │ Keywords    │
                   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜    ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
                           │
                           ā–¼
                   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
                   │ Route to     │
                   │ Agent        │
                   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
                           │
                           ā–¼
           ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”¼ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
           │               │               │
           ā–¼               ā–¼               ā–¼
   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
   │ Calendar    │ │ Gmail       │ │ Unified     │
   │ Agent       │ │ Agent       │ │ Agent       │
   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
           │               │               │
           ā–¼               ā–¼               ā–¼
   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
   │ Calendar    │ │ Gmail       │ │ Both        │
   │ Service     │ │ Service     │ │ Services    │
   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
           │               │               │
           ā–¼               ā–¼               ā–¼
   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā” ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
   │ Google      │ │ Gmail       │ │ Google      │
   │ Calendar    │ │ API         │ │ APIs        │
   │ API         │ │             │ │             │
   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜ ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
           │               │               │
           ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”¼ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
                           │
                           ā–¼
                   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
                   │ Response     │
                   │ Aggregation  │
                   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
                           │
                           ā–¼
                   ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
                   │ API Response │
                   │ to User      │
                   ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

šŸŽÆ Decision Points

1. Supervisor Agent Decision Tree

User Request
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Task Analysis  │ ← LLM + Keywords
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Agent          │ ← Calendar | Gmail | Unified
│  Selection      │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Execution      │ ← Route to selected agent
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Response       │ ← Format and return
│  Aggregation    │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

2. Agent Selection Logic

Task Analysis
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Calendar       │ ← Keywords: schedule, meeting, calendar
│  Keywords > 0?  │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Email          │ ← Keywords: email, send, mail
│  Keywords > 0?  │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Complex        │ ← Keywords: and, then, also
│  Keywords > 0?  │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Select Agent   │ ← Calendar | Gmail | Unified
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

šŸ”§ File Structure

multi_agent_supervisor/
ā”œā”€ā”€ app/
│   ā”œā”€ā”€ agents/
│   │   ā”œā”€ā”€ calendar_agent.py      # Calendar operations
│   │   ā”œā”€ā”€ gmail_agent.py         # Email operations
│   │   ā”œā”€ā”€ unified_agent.py       # Combined operations
│   │   └── supervisor_agent.py    # Intelligent router
│   ā”œā”€ā”€ api/
│   │   └── endpoints/
│   │       ā”œā”€ā”€ __init__.py        # Router aggregation
│   │       ā”œā”€ā”€ calendar.py        # Calendar endpoints
│   │       ā”œā”€ā”€ gmail.py           # Gmail endpoints
│   │       ā”œā”€ā”€ unified.py         # Unified endpoints
│   │       └── supervisor.py      # Supervisor endpoints
│   ā”œā”€ā”€ services/
│   │   ā”œā”€ā”€ calendar_service.py    # Google Calendar API
│   │   └── gmail_service.py      # Gmail API
│   ā”œā”€ā”€ tools/
│   │   ā”œā”€ā”€ calendar_tool.py      # Calendar tools
│   │   ā”œā”€ā”€ gmail_tool.py         # Gmail tools
│   │   └── time_tool.py          # Time utilities
│   ā”œā”€ā”€ schema/
│   │   ā”œā”€ā”€ calendar_schema.py    # Calendar models
│   │   └── gmail_schema.py       # Gmail models
│   ā”œā”€ā”€ config.py                 # Environment variables
│   └── main.py                   # FastAPI app
ā”œā”€ā”€ tests/
│   ā”œā”€ā”€ test_supervisor_agent.py  # Supervisor tests
│   ā”œā”€ā”€ test_gmail.py             # Gmail tests
│   └── test_unified_agent.py     # Unified tests
ā”œā”€ā”€ docs/
│   ā”œā”€ā”€ SUPERVISOR_AGENT_README.md
│   ā”œā”€ā”€ SUPERVISOR_AGENT_FLOW.md
│   ā”œā”€ā”€ GMAIL_README.md
│   └── UNIFIED_AGENT_README.md
ā”œā”€ā”€ requirements.txt
└── README.md

šŸ“ˆ Performance Metrics

Response Times

  • Supervisor Analysis: 1-2 seconds
  • Calendar Agent: 2-3 seconds
  • Gmail Agent: 2-3 seconds
  • Unified Agent: 4-6 seconds

Throughput

  • Concurrent Requests: 10-50 requests/second
  • Memory Usage: 100-500 MB
  • CPU Usage: 20-60%

Scalability

  • Horizontal: Add more agent instances
  • Vertical: Scale individual agents
  • Load Balancing: Route by agent type

šŸ” Monitoring Points

1. Request Monitoring

  • Request volume per agent
  • Response times per agent
  • Error rates per agent
  • Success rates per agent

2. Agent Monitoring

  • Agent selection frequency
  • Tool usage patterns
  • Memory usage per agent
  • CPU usage per agent

3. API Monitoring

  • External API response times
  • API error rates
  • Rate limiting status
  • Token usage

4. System Monitoring

  • Overall system health
  • Resource utilization
  • Network connectivity
  • Database performance

šŸš€ Deployment Architecture

Development Environment

ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Local Machine  │
│  (Development)  │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  FastAPI       │
│  (Port 8000)   │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Agents        │
│  (Local)       │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Google APIs   │
│  (External)    │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

Production Environment

ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Load Balancer  │
│  (Nginx)        │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  FastAPI       │
│  (Multiple)    │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Agent Pool    │
│  (Scaled)      │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜
    │
    ā–¼
ā”Œā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”
│  Google APIs   │
│  (External)    │
ā””ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”€ā”˜

šŸŽÆ Key Benefits

1. Intelligent Routing

  • Automatically selects most efficient agent
  • Optimizes performance and cost
  • Reduces unnecessary complexity

2. Scalable Architecture

  • Modular design
  • Independent agent scaling
  • Easy to add new agents

3. Robust Error Handling

  • Multiple fallback strategies
  • Graceful degradation
  • Comprehensive error reporting

4. User Experience

  • Single entry point
  • Consistent interface
  • Detailed response information

šŸŽ‰ System Summary

The multi-agent system provides:

  • 4 Specialized Agents: Calendar, Gmail, Unified, Supervisor
  • Intelligent Routing: Automatic agent selection
  • Comprehensive APIs: Full calendar and email functionality
  • Robust Architecture: Scalable and maintainable
  • Production Ready: Error handling and monitoring

This architecture enables efficient, intelligent, and scalable calendar and email management through a single, unified interface.

What's inside

7 architecture diagrams, 1 agent capabilities matrix, 1 file tree, 1 technical stack table, and 1 deployment diagram

Change this for your project

  • Replace multi_agent_supervisor/ with your own project name
  • Replace Amanastel/multi_agent_supervisor with your repository path
  • Replace OpenAI GPT-4o-mini with your chosen LLM model
  • Replace Port 8000 with your actual server port

Where it goes

Save in docs/ or the repository root. Gives agents and new contributors a map of the codebase.

Worth borrowing

  • Use a decision tree diagram to show how the supervisor selects an agent based on keyword presence
  • Separate agent capabilities into a matrix so readers can see which agent handles which operations at a glance

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