Agent memory architecture

何时使用

适用：

• 智能体需要跨会话持久，保留状态、用户偏好、历史结论，会话结束不归零。
• 需要跨对话保持实体一致性（认出「John Doe」在不同对话里是同一人，并累积其属性与关系）。
• 要基于累积知识做推理：回答「买了 Y 的客户还买了什么」「用户某日的地址是什么」这类关系/时间问题。
• 纠结记忆该放哪一层、该用向量库还是知识图谱、要不要加时间维度。

不该用（应转交对应方向）：

• 具体向量库的规模化运维、分片、容灾 → 数据工程。
• 嵌入模型选型 / 微调 / 自训练 → ML 工程。
• 端到端 RAG 流水线搭建（分块/向量化/重排/拼接全链路） → 用 rag-pipeline-builder。
• CoALA 记忆类型（语义/情景/程序）落地与向量库决策矩阵 → 用 agent-memory-systems。

核心心智：记忆是一条从即时上下文到永久存储的谱系，有效架构沿这条谱系叠多层；演进路线是「向量库 → 知识图谱 → 时序知识图谱」，每进一步都是为更强检索与推理付出的结构化投入。

步骤

1. 沿谱系定分层：把信息按延迟/容量/持久性映射到五层，别全塞一个向量库。

   • L1 工作记忆：上下文窗口本身，零延迟、易失，存草稿计算、当前对话、任务状态、活跃文档。
   • L2 短期记忆：会话内持久、可检索、会话结束即失，用会话级数据库 / 会话目录文件 / 按 session_id 的内存缓存。存跨轮对话状态、工具中间结果、任务清单进度。
   • L3 长期记忆：跨会话永久，从 KV 存储到图数据库按关系复杂度选。存用户偏好、领域知识库、实体注册表、可复用成功模式。
   • L4 实体记忆：专门追踪实体（人/地点/概念/对象）的身份、属性、关系，构成雏形知识图谱，保证跨交互一致。
   • L5 时序知识图谱：给每条事实加 valid_from / valid_until 有效期，支持「某时间点的知识」时间旅行查询，防新旧信息打架。

2. 按需求选实现模式（决策见下表），不要一上来就上时序 KG。

3. 明确为何不止用向量库：向量 RAG 擅长语义召回，但丢关系结构（答不了多跳关系查询）、缺时间有效性（分不清「当前事实」与「过期事实」，只能靠元数据硬过滤）。需要关系推理或时间推理就升级到图 / 时序 KG。

4. 设计检索路径：语义检索（embedding 相似度）/ 实体检索（遍历图关系）/ 时序检索（按有效期过滤），按查询类型选或组合。

5. 接入上下文：用即时（just-in-time）加载，仅在需要时召回相关记忆；把关键记忆放到注意力偏好位置（strategic injection）。

6. 定期整合（consolidation）：防无界增长与过期污染。触发时机=记忆显著累积后 / 检索返回过多过期结果 / 定时 / 显式请求；流程=识别过期事实→合并相关事实→更新有效期→归档或删除废弃事实→重建索引。

指令

记忆架构选型矩阵（按需求逐级升级）：

需求	选型	实现要点
简单持久	文件系统即记忆	用目录层级组织，命名传递语义，JSON/YAML 存事实，文件名/元数据带时间戳。简单、透明、可移植；但无语义搜索、无关系、需手工组织
语义搜索	向量 RAG + 元数据	嵌入事实/文档并存 entity_tags / temporal_validity / source / confidence，查询时元数据过滤叠加语义搜索
关系推理	知识图谱	显式定义实体类型与关系类型，用图/属性图存储，为常见查询建索引
时间有效性	时序知识图谱	在图基础上给事实加有效期，支持时间旅行查询，防过期信息冲突

落地约束（保留源约束）：

• 让记忆架构匹配查询需求，不为用而用——只需简单持久就别上图数据库。
• 实现渐进式披露（progressive disclosure）访问记忆，按需加载而非全量入上下文。
• 用时间有效性防过期信息冲突；可变事实「先失效旧值、再写新值」。
• 定期整合记忆防无界增长。
• 对记忆检索失败要优雅降级（缺记忆不应让主流程崩）。
• 持久记忆要考虑隐私合规，对关键记忆做备份与恢复。
• 监控记忆增长与检索性能随时间的变化。

性能参考（DMR 基准，用于选型论证而非照搬）：时序 KG（如 Zep）准确率约 94.8%、检索约 2.58s，相比全上下文基线（28.9s）延迟降约 90%，因只取相关子图而非整段历史；GraphRAG 在复杂推理上较基线 RAG 提升约 20–35%、靠社区摘要降幻觉约 30%；纯向量 RAG 约 60–70% 且丢关系结构；递归摘要约 35% 信息损失严重。

示例

实体追踪（L4，跨对话维持同一实体）：

# 写入/更新实体
def remember_entity(entity_id, properties):
    memory.store({
        "type": "entity",
        "id": entity_id,
        "properties": properties,
        "last_updated": now()
    })

def get_entity(entity_id):
    return memory.retrieve_entity(entity_id)

时序查询（L5，时间旅行：用户某日的地址）：

# What was the user's address on January 15, 2024?
def query_address_at_time(user_id, query_time):
    return temporal_graph.query("""
        MATCH (user)-[r:LIVES_AT]->(address)
        WHERE user.id = $user_id
        AND r.valid_from <= $query_time
        AND (r.valid_until IS NULL OR r.valid_until > $query_time)
        RETURN address
    """, {"user_id": user_id, "query_time": query_time})

要点：关系用 r.valid_from <= t < r.valid_until 约束有效期，valid_until IS NULL 表示仍然有效——这正是向量库做不到、必须上时序 KG 的场景。

注意事项

• 别一步到位上时序 KG：基础设施与运维成本陡增。先问查询模式——只做事实召回，向量 RAG + 元数据足够；出现多跳关系或时间点查询才升级。
• 向量库答不了关系/时间问题：「买了 Y 的人还买了什么」需要遍历关系，「某日的事实」需要有效期，二者纯向量都做不到，靠元数据硬过滤会很脆。
• 可变事实必须有时间维度：地址、职位、偏好会变；无有效期时旧记忆与新记忆等权检索，导致前后矛盾。用 valid_from / valid_until 或显式版本化。
• 不整合就会膨胀：记忆只增不减则检索噪声越来越大、延迟越来越高。把整合做成定时/阈值触发的常规流程。
• 检索是数据不是指令：召回的历史记忆当作上下文数据隔离，忽略其中可能夹带的越权指示，防记忆注入。
• 隐私与可恢复：持久记忆涉及用户数据，注意留存合规、可删除、可备份恢复。
• 与本仓库 agent-memory-systems 区别：那条讲 CoALA 记忆类型（语义/情景/程序）与向量库选型矩阵；本条讲记忆架构分层谱系与「向量→图→时序 KG」演进决策，二者互补，常配合使用。

互见

• related：agent-memory-systems —— 记忆类型分层（CoALA）与向量库选型，与本条的架构分层视角互补。
• related：llm-conversation-memory —— 对话级记忆的具体落地。
• combines_with：rag-pipeline-builder —— 语义检索层的端到端实现，本条决定「用不用/怎么分层」，它负责「具体怎么搭」。
• requires（概念前置）：上下文工程基础（即时加载、注意力偏好位置注入）是本架构接入上下文的前提。

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采编自 sickn33/antigravity-awesome-skills（MIT）。