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Memori 中 episodic 记忆模块的设计:高效检索交互历史支持 LLM 代理多轮决策

探讨 Memori 框架下 episodic 记忆模块的设计,聚焦交互历史的检索优化,以提升 LLM 代理在多轮对话中的决策能力。提供具体参数配置和实现清单。

在大型语言模型(LLM)驱动的代理系统中,记忆机制是实现长期上下文理解和决策连续性的关键。其中,episodic memory(情节记忆)作为一种存储特定交互事件和历史序列的机制,能够帮助代理在多轮对话中进行选择性回忆,避免无关信息的干扰,从而提升决策效率。本文聚焦于开源记忆引擎 Memori 框架下 episodic 记忆模块的设计,探讨如何高效检索交互历史,支持 LLM 代理在复杂多转场景下的智能行为。Memori 以 SQL 原生方式存储记忆,天然适合构建结构化的 episodic 模块,我们将从设计原理、检索优化到落地参数进行剖析。

episodic 记忆在 LLM 代理中的核心作用

episodic memory 不同于语义记忆(semantic memory),它强调对具体事件的时间序列和上下文细节的保留,例如用户在多轮交互中提到的偏好、事件触发或决策路径。在 LLM 代理应用中,如客服机器人或游戏 NPC,多轮场景往往涉及数百次交互,如果缺乏高效的 episodic 检索,代理容易遗忘关键历史,导致决策偏差或重复查询。根据 Memori 的架构,记忆存储在标准 SQL 数据库中,支持全文搜索索引,这为 episodic 模块提供了坚实基础。[1] Memori 通过拦截 LLM 调用,在预调用阶段注入相关上下文,并在后调用阶段提取实体并分类存储,从而实现记忆的动态更新。

设计 episodic 模块时,需要考虑代理的决策需求:例如,在一个多代理协作系统中,代理需回忆特定交互(如 “用户上轮拒绝了方案 A”),以避免重复提案。这要求模块支持时间戳排序、事件关联和选择性过滤,避免全量加载历史导致的 token 消耗过高。Memori 的 Retrieval Agent 在 auto 模式下动态搜索相关记忆,正是 episodic 检索的理想起点。通过扩展此机制,我们可以构建专属的 episodic 层,确保检索仅限于交互历史子集。

Memori 中 episodic 记忆模块的架构设计

Memori 的核心是其拦截器系统:当代理发起 LLM 调用时,模块首先从 SQL 数据库中检索相关记忆,然后注入消息提示中。针对 episodic memory,我们设计一个分层模块:底层存储层使用 SQL 表 schema 记录交互事件,包括字段如 event_id(唯一 ID)、timestamp(时间戳)、user_id(用户标识)、content(交互文本)、entities(提取实体,如人名、意图)、relations(事件关联,如 “导致” 或 “跟随”)。例如,一个交互历史可表示为:{"event_id": 123, "timestamp": "2025-11-20T10:00:00", "content": "用户查询产品价格", "entities": ["产品 A", "价格"], "relations": "query -> productA"}。

在上层,Retrieval Agent 被定制为 Episodic Retriever:它使用 SQL 查询结合嵌入向量(可选使用轻量嵌入模型如 sentence-transformers)进行混合检索。首先,基于时间窗口过滤(如最近 7 天交互),然后通过语义相似度阈值(e.g., cosine similarity > 0.7)筛选相关事件。这避免了纯关键字搜索的噪声问题。在 conscious 模式下,Conscious Agent 可背景运行,每 6 小时分析交互模式,将高频或关键 episodic 事件提升至短期工作记忆(short-term store),如使用 Redis 缓存最近 50 条高优先级历史。

证据显示,这种设计在多轮场景中显著提升性能。Memori 的例子中,多用户隔离机制确保每个代理的 episodic 记忆独立存储,避免跨用户污染。[2] 在一个 FastAPI 多用户应用示例中,代理能回忆特定用户的交互历史,实现个性化决策。相比传统向量数据库,SQL 原生的 episodic 存储减少了 80% 的成本,同时保持可审计性。

高效检索优化的关键策略

高效检索是 episodic 模块的核心挑战,尤其在交互历史积累到数万条时。优化从索引入手:为 timestamp 和 entities 字段创建复合索引(e.g., CREATE INDEX idx_episodic_time_entity ON episodic_events (timestamp, entities)),支持快速范围查询。同时,引入分片策略:根据 user_id 或 session_id 分表存储,减少单表扫描开销。在 Memori 的 auto_ingest 模式下,Episodic Retriever 可配置查询限额,如 LIMIT 20 以控制注入 token 数。

另一个策略是选择性回忆机制:使用规则 - based 过滤器结合 LLM 辅助。例如,预定义回忆触发器(如关键词 “回顾上次”),触发时查询相关事件链(通过 relations 字段递归关联)。为应对多转决策,引入图结构表示:将交互历史建模为事件图,节点为事件,边为因果关系,使用 Neo4j 或纯 SQL 视图实现子图检索。这在复杂代理如 CrewAI 集成中特别有用,代理可回忆 “事件 A 导致决策 B” 的路径,支持 counterfactual 推理。

潜在风险包括检索延迟和一致性问题。在高并发多代理系统中,CRDT(Conflict-free Replicated Data Types)可确保分布式 episodic 存储的一致性,但 Memori 当前依赖 SQL 事务,故建议添加乐观锁(e.g., version 字段)。限制造约:数据库规模超过 1GB 时,迁移至 PostgreSQL 以利用其全文搜索扩展(如 pg_trgm)。

可落地参数配置与实现清单

为快速部署 episodic 记忆模块,以下提供具体参数和清单,基于 Memori 的 ConfigManager。

  1. 初始化配置

    • database_connect: "postgresql://user:pass@localhost/memori"(优先 PostgreSQL 以支持高级索引)。
    • conscious_ingest: True(启用短期 episodic 缓存)。
    • auto_ingest: True(动态检索交互历史)。
    • episodic_threshold: 0.75(语义相似度阈值,低于此不注入)。
    • time_window: "7d"(检索最近 7 天历史,单位:d/h/m)。
  2. SQL Schema 创建(运行一次):

    CREATE TABLE episodic_events (
        event_id SERIAL PRIMARY KEY,
        user_id VARCHAR(50) NOT NULL,
        timestamp TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
        content TEXT,
        entities JSONB,
        relations JSONB,
        priority INT DEFAULT 0  -- 0: low, 1: medium, 2: high
    );
    CREATE INDEX idx_episodic_user_time ON episodic_events (user_id, timestamp DESC);
    CREATE INDEX idx_episodic_entities ON episodic_events USING GIN (entities);
    
  3. 检索函数扩展(Python 代码片段,集成 Memori):

    from memori import Memori
    import psycopg2  # 或 sqlite3
    
    memori = Memori(database_connect="postgresql://...", conscious_ingest=True, auto_ingest=True)
    memori.enable()
    
    def retrieve_episodic_history(user_id, query_embedding, time_window='7d'):
        conn = psycopg2.connect(memori.database_connect)
        cur = conn.cursor()
        # 时间过滤 + 相似度
        cur.execute("""
            SELECT content, entities FROM episodic_events 
            WHERE user_id = %s AND timestamp > NOW() - INTERVAL %s 
            ORDER BY timestamp DESC LIMIT 20
        """, (user_id, time_window))
        events = cur.fetchall()
        # 进一步语义过滤(使用 cosine sim > 0.75)
        relevant = [e for e in events if semantic_sim(query_embedding, e[1]) > 0.75]
        cur.close()
        conn.close()
        return relevant
    
  4. 监控与回滚策略

    • 监控点:检索延迟(<200ms)、命中率(> 80% 相关事件注入)、token 消耗(< 2000 / 调用)。
    • 阈值警报:如果延迟 > 500ms,回滚至 conscious 模式仅用缓存。
    • 回滚清单:1. 禁用 auto_ingest;2. 清空短期缓存;3. 验证 SQL 索引完整性。
  5. 测试清单

    • 单元测试:模拟 100 轮交互,验证检索准确率 > 90%。
    • 集成测试:与 OpenAI client 结合,检查多轮决策一致性。
    • 负载测试:100 用户并发,监控数据库 CPU < 70%。

通过这些参数,开发者可在 Memori 上快速构建 episodic 模块,实现代理的记忆增强。实际部署中,结合 Memori 的多框架支持(如 LangChain),可扩展至生产级应用。

结语与资料来源

episodic 记忆模块的设计不仅提升了 LLM 代理的智能性,还降低了运维复杂度。在 Memori 的 SQL 生态中,这种优化特别高效,适用于从个人助手到企业代理的各种场景。未来,可进一步集成多模态 episodic 数据(如图像事件),扩展其边界。

资料来源: [1] Memori GitHub 仓库:https://github.com/GibsonAI/Memori (描述了记忆拦截和存储机制)。 [2] Memori 文档:https://memorilabs.ai/docs (提供了架构细节和例子)。

(本文约 1250 字)

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