【AI Agent教程】【MetaGPT】由易到难,深入源码:看MetaGPT的长短时记忆如何实现

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 【AI Agent教程】【MetaGPT】由易到难,深入源码:看MetaGPT的长短时记忆如何实现
  • 大家好,我是同学小张,日常分享AI知识和实战案例
  • 欢迎 点赞 + 关注 👏,持续学习持续干货输出
  • 一起交流💬,一起进步💪。
  • 微信公众号也可搜【同学小张】 🙏

本站文章一览:


这两天看了不少关于AI大模型应用中长短时记忆的实现方法。突然想到,一直在学习和使用的MetaGPT(开源AI Agent多智能框架),我竟然没有注意过它里面的关于记忆的实现方法。今天,补上这一课,深入其源码,看它的 Memory 模块是如何实现的。

0. 关于大模型记忆的前期文章

感兴趣的可以看下我前面的几篇关于大模型记忆的文章,废了点功夫从网上搜集了目前比较常用和前沿的长短时记忆的实现方法:

1. 先用起来 - 使用 Memory

在MetaGPT中,Memory类是智能体的记忆的抽象。当初始化时,Role初始化一个Memory对象作为self.rc.memory 属性,它将在之后的 _observe 中存储每个 Message,以便后续的检索。简而言之,Role的记忆是一个含有 Message 的列表。

我们前面学习MetaGPT的系列文章中其实每次都在用这个Message。例如这篇文章中的代码:【AI Agent系列】【MetaGPT多智能体学习】3. 开发一个简单的多智能体系统,兼看MetaGPT多智能体运行机制

get_memories 函数就是用来获取记忆的。

你可以通过前面MetaGPT系列文章中的任一个Demo代码去体验这个函数的使用。

2. 再深入看源码

2.1 Memory模块总览

下图是 MetaGPT 中 Memory 部分的代码文件:

memory.py 是基础的 memory 基类,也是最常用的 Memory 类型。longterm_memory.py 是长时记忆的实现。memory_storage.py 是辅助 longterm_memory.py 来进行记忆的持久化存储和查询的类。brain_memory.py 看描述是具有长时记忆和记忆压缩能力,但是并没有看到应用的地方。

2.2 基础记忆

这部分功能在 memory.py 文件中,这是记忆模块的基类。

class Memory(BaseModel):
    """The most basic memory: super-memory"""
    storage: list[SerializeAsAny[Message]] = []
    index: DefaultDict[str, list[SerializeAsAny[Message]]] = Field(default_factory=lambda: defaultdict(list))
    ignore_id: bool = False

其 storage 是一个 list 列表,所以是保存在内存中的,关机、重启之后,记忆消失,无法持久化存储。

2.2.1 接口说明

(1)add:往记忆中添加一条记忆

实现中,还增加了 self.index[message.cause_by].append(message) 的处理,让使用者可以通过 message.cause_by 参数快速获取指定动作的记忆。

def add(self, message: Message):
    """Add a new message to storage, while updating the index"""
    if self.ignore_id:
        message.id = IGNORED_MESSAGE_ID
    if message in self.storage:
        return
    self.storage.append(message)
    if message.cause_by:
        self.index[message.cause_by].append(message)

(2)add_batch:添加一系列消息

(3)get_by_role:返回指定Role的记忆,判定条件 message.role == role

(4)get_by_content:查找带有 content 的记忆,类似关键字检索?判定条件 content in message.content

(5)delete_newest:删除最新的一条记忆

(6)delete:删除指定的一条记忆

(7)clear:清空记忆

(8)count:记忆数量

(9)try_remember:查找带有 keyword 的记忆,与 get_by_content 有点重复?keyword in message.content

(10)get:获取最近的K条记忆,K=0时返回全部的记忆

(11)find_news:找出想观察但上次没观察到的消息?没想象出怎么使用,给大家看下源码理解一下吧:

def find_news(self, observed: list[Message], k=0) -> list[Message]:
    """find news (previously unseen messages) from the the most recent k memories, from all memories when k=0"""
    already_observed = self.get(k)
    news: list[Message] = []
    for i in observed:
        if i in already_observed:
            continue
        news.append(i)
    return news

(12)get_by_action 、 get_by_actions:返回指定动作产生的记忆

2.3 longterm_memory.py

长时记忆的实现,启动时恢复记忆,变化时更新记忆。

class LongTermMemory(Memory):
    """
    The Long-term memory for Roles
    - recover memory when it staruped
    - update memory when it changed
    """
    model_config = ConfigDict(arbitrary_types_allowed=True)
    memory_storage: MemoryStorage = Field(default_factory=MemoryStorage)
    rc: Optional[RoleContext] = None
    msg_from_recover: bool = False

2.3.1 接口说明

(1)add:添加一条记忆

def add(self, message: Message):
    super().add(message)
    for action in self.rc.watch:
        if message.cause_by == action and not self.msg_from_recover:
            # currently, only add role's watching messages to its memory_storage
            # and ignore adding messages from recover repeatedly
            self.memory_storage.add(message)

首先是调用super也就是基础Memory的add接口,添加记忆到内存中。

然后通过self.memory_storage.add(message)保存记忆。memory_storage的add接口,是调用 FAISS 向量数据库去进行向量化和存储。

def add(self, message: Message) -> bool:
    """add message into memory storage"""
    self.faiss_engine.add_objs([message])
    logger.info(f"Role {self.role_id}'s memory_storage add a message")

(2)recover_memory:恢复记忆

def recover_memory(self, role_id: str, rc: RoleContext):
    self.memory_storage.recover_memory(role_id)
    self.rc = rc
    if not self.memory_storage.is_initialized:
        logger.warning(f"It may the first time to run Role {role_id}, the long-term memory is empty")
    else:
        logger.warning(f"Role {role_id} has existing memory storage and has recovered them.")
    self.msg_from_recover = True
    # self.add_batch(messages) # TODO no need
    self.msg_from_recover = False

通过 memory_storagerecover_memory,最终也是通过 FAISS 数据库进行记忆查询:

def recover_memory(self, role_id: str) -> list[Message]:
    self.role_id = role_id
    self.role_mem_path = Path(DATA_PATH / f"role_mem/{self.role_id}/")
    self.role_mem_path.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    self.cache_dir = self.role_mem_path
    if self.role_mem_path.joinpath("default__vector_store.json").exists():
        self.faiss_engine = SimpleEngine.from_index(
            index_config=FAISSIndexConfig(persist_path=self.cache_dir),
            retriever_configs=[FAISSRetrieverConfig()],
            embed_model=self.embedding,
        )
    else:
        self.faiss_engine = SimpleEngine.from_objs(
            objs=[], retriever_configs=[FAISSRetrieverConfig()], embed_model=self.embedding
        )
    self._initialized = True

这里恢复的是指定Role的记忆,通过 self.role_id 来区分。

(3)find_news

与基础Memory不同的是,它首先在基础Memory中找,然后在 long-term memory 中找,将两者的结果结合作为最终结果返回。

async def find_news(self, observed: list[Message], k=0) -> list[Message]:
    """
    find news (previously unseen messages) from the the most recent k memories, from all memories when k=0
        1. find the short-term memory(stm) news
        2. furthermore, filter out similar messages based on ltm(long-term memory), get the final news
    """
    stm_news = super().find_news(observed, k=k)  # shot-term memory news
    if not self.memory_storage.is_initialized:
        # memory_storage hasn't initialized, use default `find_news` to get stm_news
        return stm_news
    ltm_news: list[Message] = []
    for mem in stm_news:
        # filter out messages similar to those seen previously in ltm, only keep fresh news
        mem_searched = await self.memory_storage.search_similar(mem)
        if len(mem_searched) == 0:
            ltm_news.append(mem)
    return ltm_news[-k:]

(4)persist

将数据持久化存储。

def persist(self):
    if self.faiss_engine:
        self.faiss_engine.retriever._index.storage_context.persist(self.cache_dir)

2.4 brain_memory.py

class BrainMemory(BaseModel):
    history: List[Message] = Field(default_factory=list)
    knowledge: List[Message] = Field(default_factory=list)
    historical_summary: str = ""
    last_history_id: str = ""
    is_dirty: bool = False
    last_talk: Optional[str] = None
    cacheable: bool = True
    llm: Optional[BaseLLM] = Field(default=None, exclude=True)

这个Memory没太搞清楚具体是干啥的,但是看到里面是用Redis存储的,并且里面有summary信息的步骤,可以学习一下这种记忆思路。

看源码,它是将历史对话信息用大模型进行总结,然后存储到Redis里面。

async def summarize(self, llm, max_words=200, keep_language: bool = False, limit: int = -1, **kwargs):
    if isinstance(llm, MetaGPTLLM):
        return await self._metagpt_summarize(max_words=max_words)
    self.llm = llm
    return await self._openai_summarize(llm=llm, max_words=max_words, keep_language=keep_language, limit=limit)
async def _openai_summarize(self, llm, max_words=200, keep_language: bool = False, limit: int = -1):
    texts = [self.historical_summary]
    for m in self.history:
        texts.append(m.content)
    text = "\n".join(texts)
    text_length = len(text)
    if limit > 0 and text_length < limit:
        return text
    summary = await self._summarize(text=text, max_words=max_words, keep_language=keep_language, limit=limit)
    if summary:
        await self.set_history_summary(history_summary=summary, redis_key=config.redis_key)
        return summary
    raise ValueError(f"text too long:{text_length}")

它上面还有一层函数 get_title,又将上面Summary的信息抽出了一个标题:

async def get_title(self, llm, max_words=5, **kwargs) -> str:
    """Generate text title"""
    if isinstance(llm, MetaGPTLLM):
        return self.history[0].content if self.history else "New"
    summary = await self.summarize(llm=llm, max_words=500)
    language = config.language
    command = f"Translate the above summary into a {language} title of less than {max_words} words."
    summaries = [summary, command]
    msg = "\n".join(summaries)
    logger.debug(f"title ask:{msg}")
    response = await llm.aask(msg=msg, system_msgs=[], stream=False)
    logger.debug(f"title rsp: {response}")
    return response

这是不是算分层存储了?

3. 总结

总得看下来,MetaGPT的记忆模块其实实现的很简单,主要是在短时记忆上面进行了实现。对于长时记忆,只是简单的实现了将其存入了向量数据库,可以选择持久化的基础能力。对于长上下文这种的记忆能力,并没有特别实现。感觉longterm_memory并没有写完的样子,没看到实际使用。其brain_memory是第一次见,也没看到实际使用,但里面的对历史对话进行总结存储,对总结内容再进行标题化存储的方法值得借鉴。

参考

  1. https://docs.deepwisdom.ai/main/zh/guide/tutorials/use_memories.html
  2. https://github.com/geekan/MetaGPT

如果觉得本文对你有帮助,麻烦点个赞和关注呗 ~~~


  • 大家好,我是 同学小张,日常分享AI知识和实战案例
  • 欢迎 点赞 + 关注 👏,持续学习持续干货输出
  • 一起交流💬,一起进步💪。
  • 微信公众号也可搜【同学小张】 🙏

本站文章一览:

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
3月前
|
存储 人工智能
|
14天前
|
存储 人工智能 SEO
全开源免费AI网址导航网站源码
Aigotools 可以帮助用户快速创建和管理导航站点,内置站点管理和自动收录功能,同时提供国际化、SEO、多种图片存储方案。让用户可以快速部署上线自己的导航站。
33 1
|
4月前
|
人工智能 自然语言处理 搜索推荐
[AI Mem0 Platform] 快速开始,为您的AI应用注入长期记忆和个性化能力!
[AI Mem0 Platform] 快速开始,为您的AI应用注入长期记忆和个性化能力!
|
29天前
|
自然语言处理 IDE 测试技术
通义灵码史上最全使用教程:秀一秀AI编程新肌肉
通义灵码是阿里云推出的一款智能编码辅助工具,基于通义大模型,提供行级/函数级实时续写、自然语言生成代码、单元测试生成、代码优化、注释生成、代码解释、研发智能问答、异常报错排查等功能。它支持 Visual Studio Code 和 JetBrains IDEs,适配多 IDE 原生设计,帮助开发者高效、流畅地编码。官方提供了详细的下载和安装指南,以及丰富的功能介绍和使用指南。
247 3
|
1月前
|
人工智能 自然语言处理 机器人
MIT新研究揭秘AI洗脑术!AI聊天诱导人类编造记忆,真假难辨
麻省理工学院的一项新研究《基于大型语言模型的对话式AI在证人访谈中加剧虚假记忆》显示,使用生成式聊天机器人进行犯罪证人访谈会显著增加参与者的虚假记忆,且影响持久。研究设置了对照组、问卷访谈、预设脚本及生成式聊天机器人四种条件,结果显示生成式聊天机器人诱导的虚假记忆数量远超其他方法。尽管AI技术在效率和准确性方面潜力巨大,但在敏感领域需谨慎应用,并需进一步评估风险,制定伦理准则和监管措施。论文详细内容见[这里](https://arxiv.org/abs/2408.04681)。
41 2
|
3月前
|
人工智能
Suno教程篇:音乐小白也能使用Suno AI零门槛创作音乐?从此只听AI写的歌!
本文是一篇Suno AI音乐创作工具的教程,指导音乐小白如何使用Suno AI零门槛创作音乐,包括准备工作、基础使用、歌曲风格的选择、歌词填入技巧,以及通过实例展示如何为不同场景生成背景音乐。
Suno教程篇:音乐小白也能使用Suno AI零门槛创作音乐?从此只听AI写的歌!
|
3月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
还不懂如何与AI高效交流?保姆级且全面的chatGPT提示词工程教程来啦!(一)基础篇
这篇文章是一篇保姆级的教程,旨在全面介绍如何与AI进行高效交流,包括ChatGPT的前世今生、应用场景以及提问的基础技巧。
还不懂如何与AI高效交流?保姆级且全面的chatGPT提示词工程教程来啦!(一)基础篇
|
3月前
|
人工智能 前端开发 Java
【实操】Spring Cloud Alibaba AI,阿里AI这不得玩一下(含前后端源码)
本文介绍了如何使用 **Spring Cloud Alibaba AI** 构建基于 Spring Boot 和 uni-app 的聊天机器人应用。主要内容包括:Spring Cloud Alibaba AI 的概念与功能,使用前的准备工作(如 JDK 17+、Spring Boot 3.0+ 及通义 API-KEY),详细实操步骤(涵盖前后端开发工具、组件选择、功能分析及关键代码示例)。最终展示了如何成功实现具备基本聊天功能的 AI 应用,帮助读者快速搭建智能聊天系统并探索更多高级功能。
1342 2
【实操】Spring Cloud Alibaba AI,阿里AI这不得玩一下(含前后端源码)
|
2月前
|
人工智能 Linux iOS开发
AI超强语音转文本SenseVoice,本地化部署教程!
【9月更文挑战第7天】以下是AI超强语音转文本工具SenseVoice的本地化部署教程:首先确保服务器或计算机满足硬件和软件要求,包括处理器性能、内存及操作系统等。接着从官网下载适合的安装包,并按操作系统进行安装。配置音频输入设备和语言模型后,启动SenseVoice并测试其语音转文本功能。最后根据实际使用情况进行优化调整,并定期更新以获取最新功能。详细步骤需参照官方文档。
533 1
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 测试技术
AI计算机视觉笔记二十五:ResNet50训练部署教程
该项目旨在训练ResNet50模型并将其部署到RK3568开发板上。首先介绍了ResNet50网络,该网络由何恺明等人于2015年提出,解决了传统卷积神经网络中的退化问题。项目使用车辆分类数据集进行训练,并提供了数据集下载链接。环境搭建部分详细描述了虚拟环境的创建和所需库的安装。训练过程中,通过`train.py`脚本进行了15轮训练,并可视化了训练和测试结果。最后,项目提供了将模型转换为ONNX和PT格式的方法,以便在RK3568上部署。

热门文章

最新文章