ChatGPT之所以能够记得你之前说过的话,正是因为它使用了记忆(Memory)机制,记录了之前的对话上下文,并且把这个上下文作为提示的一部分,在最新的调用中传递给了模型。在聊天机器人的构建中,记忆机制非常重要。
1.使用ConversationChain 这个Chain最主要的特点是,它提供了包含AI 前缀和人类前缀的对话摘要格式,这个对话格式和记忆机制结合得非常紧密。 这里的提示为人类(我们)和人工智能(text-davinci-003)之间的对话设置了一个基本对话框架:这是人类和 AI 之间的友好对话。AI 非常健谈并从其上下文中提供了大量的具体细节。 (The following is a friendly conversation between a human and an AI. The AI is talkative and provides lots of specific details from its context. ) 同时,这个提示试图通过说明以下内容来减少幻觉,也就是尽量减少模型编造的信息: “如果 AI 不知道问题的答案,它就会如实说它不知道。”(If the AI does not know the answer to a question, it truthfully says it does not know.) 之后,我们看到两个参数 {history} 和 {input}。 {history} 是存储会话记忆的地方,也就是人类和人工智能之间对话历史的信息。 {input} 是新输入的地方,你可以把它看成是和ChatGPT对话时,文本框中的输入。 这两个参数会通过提示模板传递给 LLM,我们希望返回的输出只是对话的延续。 那么当有了 {history} 参数,以及 Human 和 AI 这两个前缀,我们就能够把历史对话信息存储在提示模板中,并作为新的提示内容在新一轮的对话过程中传递给模型。—— 这就是记忆机制的原理。
2.使用ConversationBufferMemory 在LangChain中,通过ConversationBufferMemory(缓冲记忆)可以实现最简单的记忆机制 实际上,这些聊天历史信息,都被传入了ConversationChain的提示模板中的 {history} 参数,构建出了包含聊天记录的新的提示输入。 有了记忆机制,LLM能够了解之前的对话内容,这样简单直接地存储所有内容为LLM提供了最大量的信息,但是新输入中也包含了更多的Token(所有的聊天历史记录),这意味着响应时间变慢和更高的成本。而且,当达到LLM的令牌数(上下文窗口)限制时,太长的对话无法被记住(对于text-davinci-003和gpt-3.5-turbo,每次的最大输入限制是4096个Token)。 下面我们来看看针对Token太多、聊天历史记录过长的一些解决方案。
3.使用ConversationBufferWindowMemory 说到记忆,我们人类的大脑也不是无穷无尽的。所以说,有的时候事情太多,我们只能把有些遥远的记忆抹掉。毕竟,最新的经历最鲜活,也最重要。 ConversationBufferWindowMemory 是缓冲窗口记忆,它的思路就是只保存最新最近的几次人类和AI的互动。因此,它在之前的“缓冲记忆”基础上增加了一个窗口值 k。这意味着我们只保留一定数量的过去互动,然后“忘记”之前的互动。 在给定的例子中,设置 k=1,这意味着窗口只会记住与AI之间的最新的互动,即只保留上一次的人类回应和AI的回应。 在第三个回合,当我们询问“还记得我昨天为什么要来买花吗?”,由于我们只保留了最近的互动(k=1),模型已经忘记了正确的答案。所以,虽然它说记得,但只能模糊地说出“喜欢的人”,而没有说关键字“姐姐”。不过,如果(我是说如果哈)在第二个回合,模型能回答“我可以帮你为你姐姐找到...”,那么,尽管我们没有第一回合的历史记录,但凭着上一个回合的信息,模型还是有可能推断出昨天来的人买花的真实意图。 尽管这种方法不适合记住遥远的互动,但它非常擅长限制使用的Token数量。如果只需要记住最近的互动,缓冲窗口记忆是一个很好的选择。但是,如果需要混合远期和近期的互动信息,则还有其他选择。
4.使用ConversationSummaryMemory 上面说了,如果模型在第二轮回答的时候,能够说出“我可以帮你为你姐姐找到...”,那么在第三轮回答时,即使窗口大小 k=1,还是能够回答出正确答案。 这是为什么? 因为模型在回答新问题的时候,对之前的问题进行了总结性的重述。 ConversationSummaryMemory(对话总结记忆)的思路就是将对话历史进行汇总,然后再传递给 {history} 参数。这种方法旨在通过对之前的对话进行汇总来避免过度使用 Token。 ConversationSummaryMemory有这么几个核心特点。 汇总对话:此方法不是保存整个对话历史,而是每次新的互动发生时对其进行汇总,然后将其添加到之前所有互动的“运行汇总”中。 使用LLM进行汇总:该汇总功能由另一个LLM驱动,这意味着对话的汇总实际上是由AI自己进行的。 适合长对话:对于长对话,此方法的优势尤为明显。虽然最初使用的 Token 数量较多,但随着对话的进展,汇总方法的增长速度会减慢。与此同时,常规的缓冲内存模型会继续线性增长。 看得出来,这里的 'history',不再是之前人类和AI对话的简单复制粘贴,而是经过了总结和整理之后的一个综述信息。 这里,我们不仅仅利用了LLM来回答每轮问题,还利用LLM来对之前的对话进行总结性的陈述,以节约Token数量。这里,帮我们总结对话的LLM,和用来回答问题的LLM,可以是同一个大模型,也可以是不同的大模型。 ConversationSummaryMemory的优点是对于长对话,可以减少使用的 Token 数量,因此可以记录更多轮的对话信息,使用起来也直观易懂。不过,它的缺点是,对于较短的对话,可能会导致更高的 Token 使用。另外,对话历史的记忆完全依赖于中间汇总LLM的能力,还需要为汇总LLM使用 Token,这增加了成本,且并不限制对话长度。 通过对话历史的汇总来优化和管理 Token 的使用,ConversationSummaryMemory 为那些预期会有多轮的、长时间对话的场景提供了一种很好的方法。然而,这种方法仍然受到 Token 数量的限制。在一段时间后,我们仍然会超过大模型的上下文窗口限制。 而且,总结的过程中并没有区分近期的对话和长期的对话(通常情况下近期的对话更重要),所以我们还要继续寻找新的记忆管理方法。
5.使用ConversationSummaryBufferMemory 我要为你介绍的最后一种记忆机制是ConversationSummaryBufferMemory,即对话总结缓冲记忆,它是一种混合记忆模型,结合了上述各种记忆机制,包括ConversationSummaryMemory 和 ConversationBufferWindowMemory的特点。这种模型旨在在对话中总结早期的互动,同时尽量保留最近互动中的原始内容。 它是通过max_token_limit这个参数做到这一点的。当最新的对话文字长度在300字之内的时候,LangChain会记忆原始对话内容;当对话文字超出了这个参数的长度,那么模型就会把所有超过预设长度的内容进行总结,以节省Token数量。 ConversationSummaryBufferMemory的优势是通过总结可以回忆起较早的互动,而且有缓冲区确保我们不会错过最近的互动信息。当然,对于较短的对话,ConversationSummaryBufferMemory也会增加Token数量。 总体来说,ConversationSummaryBufferMemory为我们提供了大量的灵活性。它是我们迄今为止的唯一记忆类型,可以回忆起较早的互动并完整地存储最近的互动。在节省Token数量方面,ConversationSummaryBufferMemory与其他方法相比,也具有竞争力。