简介

文章介绍如何构建记忆增强型RAG系统,解决传统AI助手的"金鱼记忆"问题。通过实现检索、总结、存储和搜索功能,让AI能随时间积累知识,不再每次查询从零开始。这种方法可节省80-90%令牌使用,响应速度提升4-10倍,成本降低68%。文章提供了从基础到高级的完整实现指南,包括分层记忆、语义搜索等策略,以及客户支持、研究助手等实际应用场景,帮助开发者打造真正能学习的AI助手。


引言

如何创建上下文感知的 AI 助手,让它们随着时间推移学习并变得更聪明,而不超出你的令牌预算

你有没有想过,为什么你的 AI 助手好像把你刚告诉它的事全忘了?你不是一个人在战斗。

想象一下:你正在和一个 AI 代理合作,问它关于公司文档的详细问题。一开始它给出的答案完美无缺,但接着你问同一个话题的后续问题,突然间它就像得了失忆症一样。代理又得重新读整个文档,烧掉令牌和时间,就好像明天不存在似的。

听起来耳熟?问题是——标准的 RAG (Retrieval-Augmented Generation) 代理基本上就是数字金鱼。它们对每个单独查询有很好的短期记忆,但长期保留能力为零。

今天,我们来解决这个问题。

为什么标准 RAG 代理会忘记一切

让我告诉你传统 RAG 系统哪里出问题了,相信我,这不光是考验耐心,还在花你的钱。

金鱼记忆综合症

标准 RAG 代理是这样工作的:你问一个问题,它们搜索文档,拉出相关块,塞进提示中,然后生成答案。听起来不错,对吧?

错。实际情况是这样的:

每个查询都从零开始。就好像有个研究助理,每次问完问题就把笔记烧掉。

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令牌雪崩

随着对话变长,传统 RAG 系统试图通过把所有东西塞进提示来解决记忆问题。这就制造了我所谓的“令牌雪崩”——上下文指数级增长,很快就达到模型的极限。

即使是 GPT-4o 带着它那巨大的 128K 上下文窗口,在扩展对话中也挣扎。Anthropic 的研究发现,即使 200K 令牌也不够用于多轮互动,除非有智能记忆管理。

残酷的数学计算:GPT-4o 每 1K 令牌 0.03 美元,一个增长到 50K 令牌的对话每次查询花 1.50 美元。有 100 个这样的对话?你就花了 150 美元在本来可以压缩成小结的上下文上。

进入记忆增强型 RAG

你的 AI 的数字笔记本

这就开始激动人心了。要是你的 AI 代理能像人类研究员一样做笔记呢?要是它能记住之前互动的关键事实,并随着时间积累知识呢?

记忆增强型 RAG 代理就是干这个的。想象成给你的 AI 一个数字笔记本,它可以记下重要发现,以后随时翻看。

人类类比

当你读一篇研究论文时,你不会记住每个字。你提取关键见解,写下来,以后参考笔记。这就是记忆增强型代理做的——它们把检索信息的本质压缩成简洁总结,并存储起来供未来使用。

构建你的第一个记忆感知代理(一步一步)

准备好构建一个真正能记住的 AI 了吗?我们来深入代码。我们将使用 OpenAI Agents SDK 创建一个文档问答代理,随着每次互动变得更聪明。

步骤 1:设置你的代理大脑

首先,建立基础——一个简单的知识库和记忆存储:


from agents import Agent, Runner, function_tool

# 你的文档(生产环境中,使用合适的 vector database)
documents = [
    {
        "title": "Apollo 11 Mission",
        "content": "Apollo 11 was the first spaceflight to land humans on the Moon. It launched in 1969."
    },
    {
        "title": "Neil Armstrong Bio",
        "content": "Neil Armstrong was the first person to walk on the Moon, during the Apollo 11 mission."
    }
]

# 你的代理的记忆笔记本
memory_store = []

步骤 2:创建记忆工具

现在来点魔法——我们给代理四个超能力:

@function_tool
def retrieve_docs(query: str) -> str:
    """Search documents for relevant information."""
    for doc in documents:
        if query.lower() in doc["content"].lower():
            return f"From {doc['title']}: {doc['content']}"
    return "No relevant document found."

@function_tool
def summarize_content(text: str) -> str:
    """Create a concise summary of the text."""
    if len(text.split()) < 30:
        return text
    # In production, use an LLM call here
    summary = text.split('.')[0] + '.'
    return f"SUMMARY: {summary}"

@function_tool
def store_summary(info: str) -> str:
    """Save important information to long-term memory."""
    memory_store.append(info)
    return "Stored in memory."

@function_tool
def search_memory(query: str) -> str:
    """Search through stored memories."""
    for entry in memory_store:
        if query.lower() in entry.lower():
            return entry
    return ""

步骤 3:记忆优先策略

这里是我们教代理聪明使用记忆的地方:

memory_rag_agent = Agent(
    name="SmartResearchAssistant",
    model="gpt-4",
    instructions="""
You are an AI research assistant with a perfect memory system.

Here's your workflow:
1. **Always check memory first** - Use search_memory() to see if you already
know the answer
2. **Retrieve new info only when needed** - If memory doesn't help, use
retrieve_docs()
3. **Summarize and store** - Use summarize_content() then store_summary()
for new findings
4. **Build your knowledge base** - Over time, you'll become an expert on
the topics

Remember: Your memory is your superpower. Use it wisely and never forget to update it with new knowledge!
""",
    tools=[search_memory, retrieve_docs, summarize_content, store_summary]
)

观察你的代理实时学习

来看看实际运行。以下是你的记忆感知代理如何处理对话的:

第一个问题:学习阶段

user_query1 = "Who was the first person to walk on the Moon?"
result1 = Runner.run_sync(memory_rag_agent, user_query1)

幕后发生什么:

后续问题:记忆发挥作用

user_query2 = "What mission was that?"
result2 = Runner.run_sync(memory_rag_agent, user_query2)

现在看魔法:

代理立即从记忆中回答——没有文档搜索,没有浪费令牌,没有延迟。

数字不会撒谎:为什么这很重要

让我展示你会看到的巨大改进:

令牌节省

传统 RAG:每个查询处理完整文档(每个 500+ 令牌)
记忆增强型:总结通常是 20–50 令牌
节省:随着时间推移,令牌使用减少 80–90%

速度改进

传统 RAG:文档搜索 + 检索 + 处理 = 2–5 秒
记忆增强型:记忆查找 = 200–500ms
结果:已知信息响应快 4–10 倍

成本分析

这里是一个真实场景:一周内关于同一文档集的 100 个查询。

传统 RAG:
  • 100 查询 × 平均 2,000 令牌 = 200,000 令牌
  • 成本:6.00 美元(按 0.03 美元/1K 令牌)
记忆增强型 RAG:
  • 前 20 查询:每个 2,000 令牌 = 40,000 令牌
  • 后 80 查询:每个 300 令牌(从记忆) = 24,000 令牌
  • 总计:64,000 令牌
  • 成本:1.92 美元
节省:4.08 美元(减少 68%)

高级记忆策略:超越基本存储

一旦你掌握了基本记忆增强型 RAG,这里有一些高级技巧,让你的代理更聪明:

分层记忆

想象成你的代理的文件系统:

memory_structure = {
    "facts": [],           # 快速事实查找
    "procedures": [],      # 一步一步的过程
    "relationships": [],   # 概念之间的连接
    "summaries": []        # 高层概述
}

记忆过期

不是所有记忆都一样重要。实现智能遗忘:

@function_tool
def store_memory_with_priority(info: str, priority: str = "medium") -> str:
    """Store memory with importance level."""
    timestamp = datetime.now()
    memory_entry = {
        "content": info,
        "priority": priority,
        "timestamp": timestamp,
        "access_count": 0
    }
    memory_store.append(memory_entry)
    return f"Stored {priority} priority memory."

语义记忆搜索

对于生产系统,使用 vector embeddings 进行记忆搜索:

@function_tool
def semantic_memory_search(query: str) -> str:
    """Find memories using semantic similarity."""
    query_embedding = get_embedding(query)

    best_match = None
    best_score = 0

    for memory in memory_store:
        memory_embedding = memory.get("embedding")
        if memory_embedding:
            similarity = cosine_similarity(query_embedding, memory_embedding)
            if similarity > best_score and similarity > 0.8:
                best_score = similarity
                best_match = memory["content"]

    return best_match or ""

常见陷阱(以及如何避免)

“一切都重要”陷阱

问题:你的代理存储每个小细节,导致记忆膨胀。

解决方案:选择性存储。只存储可能再次引用的信息。

@function_tool
def should_store_memory(text: str, context: str) -> bool:
    """Decide if information is worth remembering."""
    if len(text.split()) < 5:  # 太短
        return False
    if "trivial" in context.lower():  # 明确标记为不重要
        return False
    return True

“陈旧记忆”问题

问题:代理记住过时信息。

解决方案:实现记忆刷新机制:

@function_tool
def refresh_memory(topic: str) -> str:
    """Update memories about a specific topic."""
    # Remove old memories about topic
    global memory_store
    memory_store = [m for m in memory_store if topic.lower() not in m.lower()]

    # Retrieve fresh information
    fresh_info = retrieve_docs(topic)
    if fresh_info:
        summary = summarize_content(fresh_info)
        store_summary(f"[UPDATED] {summary}")

    return f"Refreshed memory about {topic}"

“记忆混乱”挑战

问题:无组织的记忆越来越难搜索。

解决方案:使用带标签的结构化记忆:

@function_tool
def store_tagged_memory(info: str, tags: list) -> str:
    """Store memory with searchable tags."""
    memory_entry = {
        "content": info,
        "tags": tags,
        "timestamp": datetime.now()
    }
    memory_store.append(memory_entry)
    return f"Stored memory with tags: {', '.join(tags)}"

现实世界应用

客户支持代理

想象一个支持代理,能记住与客户几个月对话的每一次互动。不再有“能重复你的问题吗?”的时刻。

研究助手

完美用于学术研究,在几周的文档分析中积累知识。代理真正成为你研究领域的专家。

代码审查机器人

一个记住你的编码模式、之前 bug 和架构决定的代理。随着学习你的代码库,它给出越来越相关的建议。

个人知识管理者

你自己的 AI 助手,记住你讨论过的所有项目、目标和偏好。

AI 记忆的未来

我们只是触及表面。下一波记忆增强型代理将包括:

  • 自传式记忆:代理记住自己的推理过程
  • 情节式记忆:具体互动和上下文的详细记录
  • 程序式记忆:学习和记住如何执行复杂任务
  • 协作式记忆:多个代理间的共享知识库

你的下一步:构建生产就绪的记忆系统

准备好在生产环境中实现这个?这里是你的路线图:

阶段 1:基本实现(第 1–2 周)

  • 设置记忆存储(从简单内存开始,然后移到 Redis/database)
  • 实现四个核心工具(搜索、检索、总结、存储)
  • 创建记忆优先的提示指令
  • 用小文档集测试

阶段 2:增强记忆(第 3–4 周)

  • 添加 vector embeddings 用于语义记忆搜索
  • 实现记忆优先级和过期
  • 创建记忆分析和监控
  • 添加记忆刷新机制

阶段 3:高级功能(第 5–8 周)

  • 多层记忆架构
  • 代理实例间的记忆共享
  • 自动化记忆组织
  • 性能优化和扩展

入门工具和资源

必需库
  • OpenAI Agents SDK:用于代理框架
  • LangChain:备选代理框架,带记忆组件
  • ChromaDB/Pinecone:用于语义记忆的 vector databases
  • Redis:快速内存存储,用于频繁访问
监控和分析

LangSmith:跟踪记忆使用和代理性能
Weights & Biases:监控记忆效率指标
自定义仪表板:跟踪记忆命中率和令牌节省

记忆革命现在开始

记忆增强型 RAG 不只是技术改进——它是向真正学习和成长的 AI 的根本转变。我们不是在构建无状态的问答机器人,而是创建随着每次互动变得更聪明的数字同事。

好处很明显:巨大令牌节省、更快响应、更一致答案,以及代理随着时间真正理解上下文。

但真正刺激的是——这只是开始。随着我们添加更复杂的记忆系统,我们正走向不只是处理信息,而是积累智慧的 AI。

轮到你了:你会用能记住的代理构建什么?

想深入 AI 代理开发?关注我,获取更多构建生产就绪 AI 系统的动手教程。如果你把记忆增强型 RAG 应用到项目中,我很想在评论区听到你的结果。

义记忆的 vector databases

  • Redis:快速内存存储,用于频繁访问
监控和分析

LangSmith:跟踪记忆使用和代理性能
Weights & Biases:监控记忆效率指标
自定义仪表板:跟踪记忆命中率和令牌节省

记忆革命现在开始

记忆增强型 RAG 不只是技术改进——它是向真正学习和成长的 AI 的根本转变。我们不是在构建无状态的问答机器人,而是创建随着每次互动变得更聪明的数字同事。

好处很明显:巨大令牌节省、更快响应、更一致答案,以及代理随着时间真正理解上下文。

但真正刺激的是——这只是开始。随着我们添加更复杂的记忆系统,我们正走向不只是处理信息,而是积累智慧的 AI。

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如何学习大模型 AI ?

由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。

但是具体到个人,只能说是:

“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。

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第一阶段(10天):初阶应用

该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。

  • 大模型 AI 能干什么?
  • 大模型是怎样获得「智能」的?
  • 用好 AI 的核心心法
  • 大模型应用业务架构
  • 大模型应用技术架构
  • 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
  • 提示工程的意义和核心思想
  • Prompt 典型构成
  • 指令调优方法论
  • 思维链和思维树
  • Prompt 攻击和防范

第二阶段(30天):高阶应用

该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。

  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
  • 什么是向量表示(Embeddings)
  • 向量数据库与向量检索
  • 基于向量检索的 RAG
  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署

第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建

第四阶段(20天):商业闭环

对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。

  • 硬件选型
  • 带你了解全球大模型
  • 使用国产大模型服务
  • 搭建 OpenAI 代理
  • 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
  • 在本地计算机运行大模型
  • 大模型的私有化部署
  • 基于 vLLM 部署大模型
  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
  • 部署一套开源 LLM 项目
  • 内容安全
  • 互联网信息服务算法备案

学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。

如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。

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