【「AI Agent 记忆」详解】
首先,什么是 AI Agent Memory?
想象一下,你正在和一个非常聪明的助手(AI Agent)聊天或者合作。为了让这个助手更好地为你工作,它需要记住一些事情,对吧? 比如:
- 你们之前聊过什么: 如果每次你问它问题,它都像第一次见面一样,那沟通效率就很低。它需要记住之前的对话,才能理解你的上下文,并给出更相关的回答。
- 它知道什么知识: 它需要知道一些通用的知识,也可能需要知道一些关于你或者特定领域的知识,才能更好地帮你解决问题。
- 它有哪些工具可以使用: 就像你有很多工具(比如笔、电脑、计算器)一样,AI Agent 也有一些“工具”(比如搜索网页、发送邮件、分析数据)。它需要知道自己有哪些工具,以及如何使用。
AI Agent Memory 就是指 AI 助手记住这些信息的能力。这段文字就是把这种“记忆”分成了几种类型,方便我们理解和设计 AI Agent。
接下来,我们逐一解读这四种记忆类型
1、情节记忆 (Episodic Memory) - 像日记一样记住“我做了什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“日记”或者“个人历史记录”。 它记录了 AI Agent 过去做过的事情和与用户或其他系统的互动。比如,它记录了“用户问了我天气”,“我使用了天气查询工具”,“我回答了用户今天晴朗”。每次行动后,都会像写日记一样记录下来。
- 分析:
- 重要性: 情节记忆让 AI Agent 具备了上下文感知能力和历史追踪能力。它可以回顾过去的互动,理解对话的背景,避免重复犯错,并根据过去的经验调整未来的行为。 这对于构建对话式 AI 和需要长期互动的 Agent 非常关键。
- 存储方式 (向量数据库): 提到“向量数据库”存储“语义意义”, 这意味着不仅仅是简单地记录文字,而是理解对话的含义。向量数据库可以高效地存储和检索语义相似的信息,让 AI Agent 可以根据意思而非仅仅是关键词来回忆过去。例如,即使用户换了一种问法,Agent 也能通过语义相似性找到相关的历史对话。
- 应用场景: 聊天机器人记住之前的对话,任务型 Agent 记住执行步骤,游戏 AI 记住玩家之前的操作以便调整策略等等。
2、语义记忆 (Semantic Memory) - 像百科全书一样记住“我知道什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“百科全书”或者“知识库”。它存储了 AI Agent 需要知道的通用知识、特定领域的知识,以及关于它自身的信息。就像我们知道“地球是圆的”,“巴黎是法国的首都”一样。对于 AI Agent 来说,语义记忆可能包括“我是个客服机器人”,“我的目标是帮助用户解决问题”,以及一些产品知识、行业知识等等。
- 分析:
- 重要性: 语义记忆是 AI Agent 知识的基础,让它能够理解问题、提供信息、进行推理。它类似于 RAG (Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成) 应用中的知识库。
- 来源多样: 语义记忆可以是“内部知识”(预先编程到 Agent 中的知识),也可以是“外部知识”(从互联网或其他数据源检索到的知识)。“隔离部分互联网数据”是为了提高答案的准确性,避免 AI Agent 被海量噪声数据干扰。类似于我们人类学习时也会选择性地获取信息。
- 与 RAG 的联系: 强调了与 RAG 的相似性,说明语义记忆在提升 AI Agent 回答质量和知识覆盖面方面的重要性。 RAG 的核心思想就是利用外部知识库来增强 LLM 的能力。
- 应用场景: 问答系统,知识图谱应用,需要领域知识的专家系统,等等。
3、程序记忆 (Procedural Memory) - 像操作手册一样记住“我该怎么做”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“操作手册”或者“规则书”。它存储了 AI Agent 运行的 系统性信息,比如:
- 系统提示 (System Prompt) 的结构: 告诉 AI Agent 它的角色、目标、行为准则等核心指令。
- 可用的工具 (Tools): AI Agent 可以使用的各种功能和插件,比如搜索工具、计算工具、API 接口等等。
- 行为准则 (Guardrails): 限制 AI Agent 行为的规则,例如“不能泄露用户隐私”,“不能生成有害内容”等等。
- 分析:
- 重要性: 程序记忆定义了 AI Agent 的 行为框架 和 能力边界。 它确保 AI Agent 能够按照预设的规则运行,并且知道自己有哪些工具可以使用。这对于构建可靠、安全、可控 的 AI Agent 非常重要。
- 存储位置 (Git, Prompt and Tool Registries): 提到 Git, Prompt and Tool Registries,说明程序记忆通常是代码化和版本控制化的。Git 用于版本管理,Prompt Registry 和 Tool Registry 用于集中管理和维护系统提示和工具信息。 这体现了软件工程化的思想,方便团队协作和系统维护。
- 系统性信息: 强调了“系统性”,说明程序记忆不是零散的信息,而是构成 AI Agent 运行基础的关键配置。
- 应用场景: 所有需要明确定义行为规范和工具使用的 AI Agent 系统,例如,电商客服机器人需要遵守服务规范,金融风控系统需要遵循风险控制规则。
4、短期/工作记忆 (Short-Term/Working Memory) - 像草稿纸一样“我现在正在用什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“草稿纸”或者“大脑的 RAM”。当 AI Agent 需要完成一个任务时,它会 从长期记忆 (情节、语义、程序记忆) 中提取相关信息,并 临时存储 在这里。所有当前任务需要的信息都汇集到这里,然后 组合成一个 Prompt 发送给 LLM (大型语言模型)。LLM 根据这个 Prompt 生成下一步的行动指令。
- 分析:
- 重要性: 短期记忆是 连接长期记忆和 LLM 的桥梁。它负责 整合 来自不同长期记忆的信息,并 格式化 成 LLM 可以理解的 Prompt。Prompt 的质量直接影响 LLM 的输出质量,因此短期记忆的管理至关重要。
- 动态性: 短期记忆是 临时的,只在当前任务中有效。任务结束后,短期记忆会被清理,但长期记忆仍然保留。
- 与 Prompt 工程的关系: 强调了“编译成 Prompt”,说明短期记忆的组织和管理与 Prompt 工程密切相关。如何有效地组织信息,构建清晰的 Prompt,是提升 AI Agent 性能的关键。
- 限制 (Context Window): 虽然文本没有明确提到,但短期记忆的大小也受到 LLM 的 上下文窗口 (Context Window) 大小的限制。LLM 能够处理的 Prompt 长度是有限的,因此短期记忆的容量也受到约束。这在处理复杂任务和长期对话时可能会成为瓶颈。
总结 (Long-Term vs. Short-Term Memory)
- 长期记忆 (Long-Term Memory): 包括情节记忆、语义记忆、程序记忆 (类型 1-3)。 它们是 AI Agent 的 持久性记忆,长期存储,用于积累经验、知识和规则。 就像人类的长期记忆,存储着我们的人生经历、知识和技能。
- 短期记忆 (Short-Term Memory): 就是工作记忆 (类型 4)。 它是 临时的、动态的,用于 处理当前任务,并作为 Prompt 的构建器。就像人类的短期记忆,用于处理当前正在思考的问题。
“The rest is all about how you architect the topology of your Agentic Systems.” 这句话强调了,理解了 AI Agent 记忆的类型只是第一步, 更重要的是如何设计整个 Agent 系统的架构 (topology)。如何有效地管理和利用这些记忆,如何将它们与其他组件 (例如 LLM, 工具, 用户界面) 整合起来,才是构建强大 AI Agent 的关键。
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首先,什么是 AI Agent Memory?
想象一下,你正在和一个非常聪明的助手(AI Agent)聊天或者合作。为了让这个助手更好地为你工作,它需要记住一些事情,对吧? 比如:
- 你们之前聊过什么: 如果每次你问它问题,它都像第一次见面一样,那沟通效率就很低。它需要记住之前的对话,才能理解你的上下文,并给出更相关的回答。
- 它知道什么知识: 它需要知道一些通用的知识,也可能需要知道一些关于你或者特定领域的知识,才能更好地帮你解决问题。
- 它有哪些工具可以使用: 就像你有很多工具(比如笔、电脑、计算器)一样,AI Agent 也有一些“工具”(比如搜索网页、发送邮件、分析数据)。它需要知道自己有哪些工具,以及如何使用。
AI Agent Memory 就是指 AI 助手记住这些信息的能力。这段文字就是把这种“记忆”分成了几种类型,方便我们理解和设计 AI Agent。
接下来,我们逐一解读这四种记忆类型
1、情节记忆 (Episodic Memory) - 像日记一样记住“我做了什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“日记”或者“个人历史记录”。 它记录了 AI Agent 过去做过的事情和与用户或其他系统的互动。比如,它记录了“用户问了我天气”,“我使用了天气查询工具”,“我回答了用户今天晴朗”。每次行动后,都会像写日记一样记录下来。
- 分析:
- 重要性: 情节记忆让 AI Agent 具备了上下文感知能力和历史追踪能力。它可以回顾过去的互动,理解对话的背景,避免重复犯错,并根据过去的经验调整未来的行为。 这对于构建对话式 AI 和需要长期互动的 Agent 非常关键。
- 存储方式 (向量数据库): 提到“向量数据库”存储“语义意义”, 这意味着不仅仅是简单地记录文字,而是理解对话的含义。向量数据库可以高效地存储和检索语义相似的信息,让 AI Agent 可以根据意思而非仅仅是关键词来回忆过去。例如,即使用户换了一种问法,Agent 也能通过语义相似性找到相关的历史对话。
- 应用场景: 聊天机器人记住之前的对话,任务型 Agent 记住执行步骤,游戏 AI 记住玩家之前的操作以便调整策略等等。
2、语义记忆 (Semantic Memory) - 像百科全书一样记住“我知道什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“百科全书”或者“知识库”。它存储了 AI Agent 需要知道的通用知识、特定领域的知识,以及关于它自身的信息。就像我们知道“地球是圆的”,“巴黎是法国的首都”一样。对于 AI Agent 来说,语义记忆可能包括“我是个客服机器人”,“我的目标是帮助用户解决问题”,以及一些产品知识、行业知识等等。
- 分析:
- 重要性: 语义记忆是 AI Agent 知识的基础,让它能够理解问题、提供信息、进行推理。它类似于 RAG (Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成) 应用中的知识库。
- 来源多样: 语义记忆可以是“内部知识”(预先编程到 Agent 中的知识),也可以是“外部知识”(从互联网或其他数据源检索到的知识)。“隔离部分互联网数据”是为了提高答案的准确性,避免 AI Agent 被海量噪声数据干扰。类似于我们人类学习时也会选择性地获取信息。
- 与 RAG 的联系: 强调了与 RAG 的相似性,说明语义记忆在提升 AI Agent 回答质量和知识覆盖面方面的重要性。 RAG 的核心思想就是利用外部知识库来增强 LLM 的能力。
- 应用场景: 问答系统,知识图谱应用,需要领域知识的专家系统,等等。
3、程序记忆 (Procedural Memory) - 像操作手册一样记住“我该怎么做”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“操作手册”或者“规则书”。它存储了 AI Agent 运行的 系统性信息,比如:
- 系统提示 (System Prompt) 的结构: 告诉 AI Agent 它的角色、目标、行为准则等核心指令。
- 可用的工具 (Tools): AI Agent 可以使用的各种功能和插件,比如搜索工具、计算工具、API 接口等等。
- 行为准则 (Guardrails): 限制 AI Agent 行为的规则,例如“不能泄露用户隐私”,“不能生成有害内容”等等。
- 分析:
- 重要性: 程序记忆定义了 AI Agent 的 行为框架 和 能力边界。 它确保 AI Agent 能够按照预设的规则运行,并且知道自己有哪些工具可以使用。这对于构建可靠、安全、可控 的 AI Agent 非常重要。
- 存储位置 (Git, Prompt and Tool Registries): 提到 Git, Prompt and Tool Registries,说明程序记忆通常是代码化和版本控制化的。Git 用于版本管理,Prompt Registry 和 Tool Registry 用于集中管理和维护系统提示和工具信息。 这体现了软件工程化的思想,方便团队协作和系统维护。
- 系统性信息: 强调了“系统性”,说明程序记忆不是零散的信息,而是构成 AI Agent 运行基础的关键配置。
- 应用场景: 所有需要明确定义行为规范和工具使用的 AI Agent 系统,例如,电商客服机器人需要遵守服务规范,金融风控系统需要遵循风险控制规则。
4、短期/工作记忆 (Short-Term/Working Memory) - 像草稿纸一样“我现在正在用什么”
- 解释: 这就像 AI Agent 的“草稿纸”或者“大脑的 RAM”。当 AI Agent 需要完成一个任务时,它会 从长期记忆 (情节、语义、程序记忆) 中提取相关信息,并 临时存储 在这里。所有当前任务需要的信息都汇集到这里,然后 组合成一个 Prompt 发送给 LLM (大型语言模型)。LLM 根据这个 Prompt 生成下一步的行动指令。
- 分析:
- 重要性: 短期记忆是 连接长期记忆和 LLM 的桥梁。它负责 整合 来自不同长期记忆的信息,并 格式化 成 LLM 可以理解的 Prompt。Prompt 的质量直接影响 LLM 的输出质量,因此短期记忆的管理至关重要。
- 动态性: 短期记忆是 临时的,只在当前任务中有效。任务结束后,短期记忆会被清理,但长期记忆仍然保留。
- 与 Prompt 工程的关系: 强调了“编译成 Prompt”,说明短期记忆的组织和管理与 Prompt 工程密切相关。如何有效地组织信息,构建清晰的 Prompt,是提升 AI Agent 性能的关键。
- 限制 (Context Window): 虽然文本没有明确提到,但短期记忆的大小也受到 LLM 的 上下文窗口 (Context Window) 大小的限制。LLM 能够处理的 Prompt 长度是有限的,因此短期记忆的容量也受到约束。这在处理复杂任务和长期对话时可能会成为瓶颈。
总结 (Long-Term vs. Short-Term Memory)
- 长期记忆 (Long-Term Memory): 包括情节记忆、语义记忆、程序记忆 (类型 1-3)。 它们是 AI Agent 的 持久性记忆,长期存储,用于积累经验、知识和规则。 就像人类的长期记忆,存储着我们的人生经历、知识和技能。
- 短期记忆 (Short-Term Memory): 就是工作记忆 (类型 4)。 它是 临时的、动态的,用于 处理当前任务,并作为 Prompt 的构建器。就像人类的短期记忆,用于处理当前正在思考的问题。
“The rest is all about how you architect the topology of your Agentic Systems.” 这句话强调了,理解了 AI Agent 记忆的类型只是第一步, 更重要的是如何设计整个 Agent 系统的架构 (topology)。如何有效地管理和利用这些记忆,如何将它们与其他组件 (例如 LLM, 工具, 用户界面) 整合起来,才是构建强大 AI Agent 的关键。
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