AI Agent记忆系统设计：短期记忆与长期记忆的实现

AI Agent记忆系统设计：短期记忆与长期记忆的实现在AI Agent的架构中，记忆系统（Memory Systemï¼‰æ˜¯åŒºåˆ†æ™ºèƒ½åŠ©æ‰‹ä¸Žæ™®é€šèŠå¤©æœºå™¨äººçš„å ³é”®ç»„ä»¶ã€‚ä¸€ä¸ªæ²¡æœ‰è®°å¿†çš„Agentåªèƒ½å¤„ç†å•è½®å¯¹è¯ï¼Œè€Œå ·å¤‡å®Œå–„è®°å¿†ç³»ç»Ÿçš„Agentèƒ½å¤Ÿç†è§£ä¸Šä¸‹æ–‡ã€ç§¯ç´¯ç»éªŒã€æŒç»­è¿›åŒ–ã€‚æœ¬æ–‡å°†æ·±å ¥è®²è§£AI Agentè®°å¿†ç³»ç»Ÿçš„ä¸‰å¤§æ ¸å¿ƒç±»åž‹â€”â€”Buffer Memory、Summary Memory和Vector Memory，并给出完整的Pythonå®žçŽ°ä»£ç ã€‚ä¸€ã€ä¸ºä»€ä¹ˆè®°å¿†ç³»ç»Ÿå¦‚æ­¤é‡è¦ï¼Ÿæƒ³è±¡ä½ åœ¨ä¸Žä¸€ä½åŠ©æ‰‹å¯¹è¯ï¼šä½ è¯´ï¼šæˆ‘ä½åœ¨ä¸Šæµ·äº”è½®ä¹‹åŽä½ é—®ï¼šæˆ‘ä½çš„åŸŽå¸‚ä»Šå¤©å¤©æ°”å¦‚ä½•ï¼Ÿå¦‚æžœæ²¡æœ‰è®°å¿†ç³»ç»Ÿï¼ŒAgentå®Œå ¨æ— æ³•å›žç­”è¿™ä¸ªé—®é¢˜ã€‚è®°å¿†ç³»ç»Ÿèµ‹äºˆäº†Agent：| 记忆类型 | 作用范围 | æ ¸å¿ƒåŠŸèƒ½ | |---------|---------|---------| | 短期记忆 | 当前会话 | 保持对话上下文连贯性 | | 长期记忆 | è·¨ä¼šè¯æŒä¹ åŒ– | 存储用户偏好、历史事实 | | 外部记忆 | 知识库/文档 | 扩展Agent的知识边界 |二、短期记忆：Buffer Memory（缓冲记忆）Buffer Memory是最基础的短期记忆形式，它直接保存最近的对话历史，通常以滑动窗口的形式维护。2.1 原理与实现Buffer Memoryçš„æ ¸å¿ƒæ€æƒ³å¾ˆç®€å•ï¼šä¿ç•™æœ€è¿‘Nè½®å¯¹è¯ï¼Œè¶ å‡ºçª—å£çš„è‡ªåŠ¨ä¸¢å¼ƒã€‚è¿™ç§æ–¹å¼è®¡ç®—å¼€é”€ä½Žã€å»¶è¿Ÿå°ï¼Œé€‚åˆå¯¹å®žæ—¶æ€§è¦æ±‚é«˜çš„åœºæ™¯ã€‚from collections import deque from dataclasses import dataclass from typing import List, Optional from datetime import datetime dataclass class Message: role: str # user 或 assistant content: str timestamp: datetime None def __post_init__(self): if self.timestamp is None: self.timestamp datetime.now() class BufferMemory: 滑动窗口缓冲记忆 保留最近 k 轮对话，适合维护短时上下文。 def __init__(self, max_turns: int 10): self.max_turns max_turns self.buffer deque(maxlenmax_turns * 2) # æ¯è½®åŒ å«userassistant def add_message(self, role: str, content: str) - None: æ·»åŠ ä¸€æ¡æ¶ˆæ¯åˆ°ç¼“å†²åŒº self.buffer.append(Message(rolerole, contentcontent)) def get_history(self) - List[Message]: 获取当前缓冲区中的所有消息 return list(self.buffer) def get_formatted_history(self) - str: æ ¼å¼åŒ–ä¸ºå­—ç¬¦ä¸²ä¾›LLM使用 lines [] for msg in self.buffer: role_label 用户 if msg.role user else 助手 lines.append(f[{role_label}] {msg.content}) return \n.join(lines) def clear(self) - None: æ¸ ç©ºè®°å¿† self.buffer.clear() def is_empty(self) - bool: return len(self.buffer) 0 # 使用示例 buffer BufferMemory(max_turns3) # 模拟对话 buffer.add_message(user, ä½ å¥½ï¼Œæˆ‘æƒ³è®¢ä¸€å¼ åŽ»åŒ—äº¬çš„æœºç¥¨) buffer.add_message(assistant, 好的，请问您想什么时候出发？) buffer.add_message(user, 明天上午) buffer.add_message(assistant, 明天上午的航班有CA1501和MU5101...) buffer.add_message(user, 我要CA1501) print( Buffer Memory å† å®¹ ) print(buffer.get_formatted_history()) print(f\n总消息数：{len(buffer.get_history())})2.2 Token感知的Buffer Memoryåœ¨å®žé™ ç”Ÿäº§çŽ¯å¢ƒä¸­ï¼Œæ›´é«˜çº§çš„åšæ³•æ˜¯æŒ‰Tokenæ•°é‡è€Œéžè½®æ•°æŽ§åˆ¶çª—å£å¤§å°ï¼Œå› ä¸ºä¸åŒLLM有固定的上下文长度限制。