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为什么语义无法被计算

· 阅读需 23 分钟
Sean (姜山)
创始人 & CEO @deepractice.ai

Why Can't Semantics Be Computed?

1. 为什么 RAG 不适合作为 AI 的记忆?

TL;DR

RAG 的根本缺陷在于它丢失了语义性,而语义恰恰是记忆和理解的核心。

在上一篇文章中《为什么RAG不能用于AI记忆?》,我们详细分析了 RAG 的本质问题:

  • 语义损失:RAG 通过向量化压缩了丰富的语义信息,导致"我喜欢吃草莓"变成"我喜欢吃草"
  • 片段化检索:将完整的认知单元切割成碎片,破坏了意义的完整性
  • 符号与意义的鸿沟:计算只能处理符号,无法触及真正的意义

我们用了一个对比来说明这个鸿沟:

RAG 的世界(符号层)真正的记忆(语义层)
向量相似度意义关联
片段匹配整体理解
统计规律认知模式
信息检索经验重构

这个对比揭示了一个更深层的问题:如果语义是记忆的核心,而 RAG 恰恰丢失了语义,那么语义到底是什么?更重要的是,语义能被计算吗?

这个问题不仅关系到 RAG 的局限性,更关系到 AI 能否真正理解和思考的根本问题。要回答这个问题,我们需要先理解语义的本质。

2. 语义的本质是什么?

TL;DR

语义不是符号的属性,而是关系、动态、情境、体验和结构的复杂交织。

要理解语义为什么难以计算,我们需要先理解语义到底是什么。语言学和认知科学的研究揭示了语义的五大本质特征:

关系性(Relational Nature)

Saussure 在其开创性著作中指出,语言是一个差异系统,意义来自于对比和关系[1]。没有任何词汇是孤立存在的:

  • "大"的意义依赖于"小"的存在
  • "父亲"的意义需要"孩子"来定义
  • "红色"的意义在与其他颜色的区分中产生

Firth 进一步提出了著名的语境论:"你应该通过一个词的伙伴来认识它"[2]。词的意义由其上下文分布决定,这成为了现代分布式语义学的理论基础。

动态性(Dynamic Nature)

Wittgenstein 在《哲学研究》中提出了革命性的观点:"意义即使用"(Meaning is use)[3]。语义不是固定的,而是在特定语境中的使用中不断变化:

  • 同一个词在不同时代有不同含义
  • 同一个词在不同语境中表达不同意思
  • 新的使用方式创造新的意义

他用"语言游戏"的概念说明,理解一个词就像理解游戏规则,需要参与到具体的使用情境中。

情境性(Contextual Nature)

Fillmore 的框架语义学理论表明,理解一个词需要激活整个认知框架[4]。例如:

  • 理解"买"需要激活包含买家、卖家、商品、价格的整个商业框架
  • 理解"星期二"需要理解整个星期系统
  • 理解"岸边"需要理解陆地与水体的关系

脱离了这些框架和情境,词汇就失去了意义。

体验性(Experiential Nature)

Lakoff 和 Johnson 在《我们赖以生存的隐喻》中提出,人类的思维本质上是隐喻性的,抽象概念通过具体经验来理解[5]:

  • "人生是一场旅程"(用空间体验理解时间)
  • "争论是战争"(用身体冲突理解言语交锋)
  • "理论是建筑"(用物理结构理解抽象体系)

这种基于身体经验的概念化过程,是语义形成的根本机制。

结构性(Structural Nature)

Pustejovsky 的生成词汇理论提出了语义的四层结构[6]:

  1. 论元结构:参与者角色
  2. 事件结构:过程类型
  3. 物性结构:构成、功能、起源、目的
  4. 继承结构:类型层级关系

这种有组织的认知框架使得我们能够理解复杂的概念组合和创新用法。

理论综合

这五大特性共同构成了语义的本质。正如 Gärdenfors 在概念空间理论中所说,概念是多维认知空间中的区域,意义是这个空间中的几何结构[7]。

但这就引出了一个关键问题:这些特性中,哪些可以被计算,哪些不能?

3. 哪些语义特性可以被计算?

TL;DR

关系性和结构性高度可计算,动态性和情境性部分可计算,但体验性几乎无法计算。

让我们逐一分析这五大特性的可计算性:

关系性 - 高度可计算 ✅

关系性是最容易被计算的语义特性。图论和网络科学为此提供了成熟的理论基础[8]:

已有实现:

  • 知识图谱:Neo4j、RDF 三元组完美表达概念间的关系
  • 图神经网络(GNN):通过消息传递机制学习关系模式[9]
  • Word2Vec:基于分布假说,通过共现关系学习词向量[10]
# 关系可以表示为图
G = (V, E) # 节点和边
semantic_triple = ("苹果", "是一种", "水果")

局限性:

  • 只能模拟显式关系,隐含关系需要推理
  • 关系的强度和质量难以精确量化

结构性 - 高度可计算 ✅

结构性同样具有很高的可计算性。形式语法和类型论提供了坚实的理论基础[11]:

已有实现:

  • 本体论系统:OWL、Protégé 等工具构建概念层级
  • 类型系统:编程语言中的类型检查机制
  • 句法分析:依存句法、成分句法的自动分析

成功案例: WordNet 成功构建了英语词汇的层级结构,包含 117,000 个同义词集[12]。

动态性 - 部分可计算 ⚡

动态性的计算面临时间维度的挑战:

可计算部分:

  • 在线学习:通过增量学习捕捉概念演化[13]
  • 时序模型:LSTM、Transformer 可以建模序列变化[14]
  • 版本控制:像 Git 一样追踪语义的历史变化

不可计算部分:

  • 意义的突变:新隐喻的创造性使用
  • 文化演化:社会事件对词义的影响
  • 个体差异:每个人对词义演化的独特理解

情境性 - 部分可计算 ⚡

情境性的计算在技术上有所突破,但仍有根本限制:

可计算部分:

  • BERT 的双向编码:考虑前后文信息[15]
  • Attention 机制:动态聚焦相关上下文[16]
  • 对话状态追踪:维护多轮对话的语境

不可计算部分:

  • 文化背景:不同文化中的微妙含义差异
  • 隐含知识:对话双方共享但未言明的背景
  • 社会语境:权力关系、社交距离等因素

体验性 - 极难计算 ❌

关键定义:体验性 = 动态性的不可计算部分 × 情境性的不可计算部分

体验性不是一个独立的特性,而是动态性和情境性中无法被计算的部分的交织:

从动态性继承的不可计算性:

  • 个人意义演化:每个人的词义变化轨迹是独特的
  • 创造性使用:新的隐喻和意义的涌现
  • 不可逆的时间性:过去的理解无法完全重现

从情境性继承的不可计算性:

  • 个人认知背景:独特的知识结构和经历
  • 隐含的个人联想:未言明但影响理解的记忆
  • 主观的关联网络:个人化的概念连接方式

为什么是相乘而非相加: 这两个维度不是简单叠加,而是相互作用:

  • 动态性使得每个时刻的情境都是新的
  • 情境性使得每次演化都有不同的方向
  • 两者交织产生了指数级的复杂性

经典例子:

1. 一千个读者,一千个哈姆雷特 莎士比亚写下哈姆雷特时,文本是固定的(可计算的结构),但是:

  • 动态维度:不同时代的读者赋予不同解读(文艺复兴 vs 现代)
  • 情境维度:每个读者带着自己的人生经历(丧父之痛、复仇冲动、哲学思考)
  • 体验性:每个人心中的哈姆雷特都是独一无二的

这不是理解的"错误",而是语义的本质——意义在个体体验中生成。

2. 维特根斯坦的颜色悖论 当我说"这是红色"时:

  • 可计算部分:光波长 700nm(物理事实)
  • 不可计算部分:你看到的"红"和我看到的"红"是否相同?
  • 体验性悖论:我们永远无法验证彼此的红色体验是否一致

即使我们都指着同一个物体说"红色",我们的内在体验可能完全不同。

3. "成功"的个体差异

  • 企业家的"成功":创造价值、改变世界
  • 艺术家的"成功":自我表达、获得认可
  • 普通人的"成功":家庭幸福、生活安稳
  • 学者的"成功":追求真理、传播知识

同一个词,每个人基于自己的价值观和人生轨迹,构建了完全不同的语义空间。

4. "鸡你太美"的语义演化

  • 原始语境:一句普通的歌词
  • 网络演化后:成为特定的网络梗
  • 个体理解差异
    • 年轻网民:幽默梗、娱乐符号
    • 不了解背景的人:莫名其妙的词组
    • 粉丝群体:可能是支持或调侃
    • 路人视角:网络文化现象

这个例子完美展示了动态性(网络文化演化)× 情境性(不同群体认知)= 体验性(独特理解)。

这就是为什么体验性成为语义不可计算的核心——它是时间和个体的双重烙印。

可计算性总结

特性可计算程度关键技术主要障碍
关系性⭐⭐⭐⭐⭐图数据库、知识图谱隐含关系的发现
结构性⭐⭐⭐⭐⭐本体论、类型系统结构的自动发现
动态性⭐⭐⭐时序模型、在线学习创新和突变
情境性⭐⭐⭐注意力机制、BERT文化和隐含知识
体验性多模态学习主观性、感质

这个分析揭示了一个关键发现:在所有语义特性中,体验性是唯一真正难以计算的。那么,体验性到底是什么?为什么它如此特殊?

4. 什么是体验性?

TL;DR

体验性的两个核心维度——个体性和私有性——共同指向一个终极特性:唯一性。

在上一节我们发现,体验性 = 动态性的不可计算部分 × 情境性的不可计算部分。但体验性到底意味着什么?让我们深入分析它的本质。

体验性的两个核心维度

1. Individual(个体性)- 不可分享(复制)

每个人的理解都是基于自己独特的认知结构。Levinas 在《总体与无限》中提出,每个个体都是绝对的"他者"(Other),具有不可还原的独特性[20]:

"他者的面容在每个时刻都摧毁并溢出了它留给我的塑料般的形象。"

这种个体性体现在:

  • 我理解的"成功"基于我的价值观和人生轨迹
  • 你理解的"成功"基于你的独特经历
  • 即使我们都说"成功",我们指向的语义空间可能截然不同

正如一千个读者心中有一千个哈姆雷特,每个人基于自己的人生经历,构建了独一无二的理解。

2. Private(私有性)- 不可进入(访问)

私有性包含了两个层面:体验既无法被观察,也无法被完全传达。

不可观察的维度:Nagel 在"蝙蝠"论文中的思想实验[21]:

"即使我能够逐渐地被转变成一只蝙蝠,我现在的构成中也没有任何东西能让我想象出,未来那个变形后的自己会有怎样的体验。"

这与庄子的"濠梁之辩"异曲同工:

惠子曰:"子非鱼,安知鱼之乐?" 庄子曰:"子非我,安知我不知鱼之乐?"

不可言说的维度:Wittgenstein 的"甲虫盒子"思想实验[22]:

"假设每个人都有一个盒子,里面装着某个东西:我们称之为'甲虫'。没有人能看到别人盒子里的东西,每个人都说他只是通过看自己的甲虫才知道什么是甲虫。"

这种双重的私有性意味着:

  • 体验无法被外部观察(神经科学只能看到大脑活动,不能看到"理解")
  • 体验无法被语言完全传达("痛"这个词无法传递痛的感觉)
  • 我们被永远锁在自己的第一人称视角中

二维指向唯一性

这两个维度共同指向一个终极特性——唯一性(Uniqueness)

Individual → Unique:因为每个人都是独特的个体

Private → Unique:因为无法进入(观察和传达)就无法复制

为什么唯一性如此关键?

唯一性意味着:

  • 不可重复:无法通过重复实验来验证
  • 不可比较:无法建立客观的比较标准
  • 不可归纳:无法从个案推导出普遍规律

而这恰恰是和图灵的计算理论相反

图灵机的核心特性

根据图灵的计算理论,一个可计算的系统必须满足[17]:

  1. 确定性(Determinism):"给定相同的输入和初始状态,它总是产生相同的输出"。这是图灵机的基本属性——每次运行都必须得到相同结果。

  2. 可验证性(Verifiability):计算必须能够以"可靠、可重复、可验证的方式"执行。这是Church-Turing论题的基本假设。

  3. 有限性(Finiteness)

    • 有限的指令集
    • 有限的状态数
    • 有限的步骤后产生结果

计算的三大支柱

图灵理论揭示了计算依赖于三个基础支柱:

1. 可重复性 → 确定性计算

同一输入 + 同一程序 = 同一输出

正如计算理论所述:"如果你从相同的输入开始,做相同的操作,你会得到相同的输出。"这种可重复性使得算法可以被验证、调试和依赖。

2. 可比较性 → 等价判定

计算结果A = 计算结果B?(可判定)
体验A = 体验B?(不可判定)

图灵机可以比较两个计算结果是否相同,但无法比较两个主观体验是否相同。

3. 普遍规律 → 算法抽象

具体案例 → 一般模式 → 通用算法

Church-Turing论题表明:"任何可以通过算法计算的函数都可以被图灵机计算。"这依赖于从特殊到一般的归纳能力。

唯一性与计算的根本冲突

体验的唯一性直接违背了图灵计算的所有前提:

图灵计算要求唯一性体验特征
确定性:相同输入→相同输出不确定性:相同文本→不同理解
单一计算路径无限可能路径
状态可复现状态不可复现
结果可验证体验不可验证

这就是为什么维特根斯坦会说:"内在过程需要外在标准"[3]——因为没有外在标准,就无法进行图灵意义上的计算。

因此,语义的体验性即唯一性使其从根本上不符合图灵可计算性的要求。这不是技术限制,而是逻辑上的不可能。

在这里我们已经证明了语义不可被计算。

但是我们还可以深挖:唯一性的本质是什么?为什么唯一性不可重复?

5. 为什么唯一性不可重复?

TL;DR

真正的唯一性必然与时间相关,而时间是不可逆的。

要理解为什么唯一性不可重复,我们需要证明一个核心命题:唯一性的本质是时间性

反证法:唯一性必然是时间性的

让我们从一个简单的二分法开始:任何存在都可以分为两类:

  • 空间性存在:可以用静态结构描述的存在
  • 时间性存在:必须用动态过程描述的存在

第一步:假设唯一性不是时间性的

如果唯一性不涉及时间,那它必然是空间性的——一种可以用静态结构完全描述的属性。

第二步:静态结构必然可复制

信息论的复制定理

香农(Claude Shannon)在1948年创立信息论时,提出了一个基本原理[23]:

"任何有限的离散信息都可以被完全复制和传输,不损失任何信息。"

具体例子

  • 一本书的文字可以被完美复制
  • 一张照片的像素可以被精确复制
  • 一段DNA序列可以被准确复制

这个原理告诉我们:凡是可以用信息描述的静态结构,都是可复制的。

第三步:矛盾产生

  • 前提:唯一性意味着不可复制
  • 推论:如果唯一性是静态的,则可复制(根据香农定理)
  • 矛盾:唯一性既不可复制又可复制

结论:唯一性不可能是静态的,必然是动态的、时间性的。

正面论证:时间如何创造唯一性

既然唯一性必然是时间性的,那么时间是如何创造唯一性的呢?

普利高津的耗散结构理论

诺贝尔奖得主普利高津(Ilya Prigogine)在研究远离平衡态的系统时,发现了一个深刻的真理[24]:

"时间是创造的源泉。在远离平衡的条件下,物质获得了新的性质:它变得敏感、相干、'活'了起来。"

耗散结构的特征是:

  1. 开放系统:与环境交换物质和能量
  2. 非平衡态:远离热力学平衡
  3. 时间不可逆:演化有明确方向

生命就是最典型的耗散结构

  • 一棵树不断与环境交换物质(水、CO2、养分)
  • 处于远离平衡的状态(活着vs死亡)
  • 每时每刻都在不可逆地演化

这解释了为什么"世界上没有两片相同的树叶"——因为每片叶子都是一个独特的耗散结构,都有自己不可重复的时间演化历程。即使两片叶子的空间结构完全相同(假设这在物理上可能),它们的时间历程也必然不同。

从空间唯一性到时间唯一性

让我们区分两种唯一性:

空间唯一性(伪唯一性)

  • 埃菲尔铁塔在空间中是唯一的
  • 但这种唯一性是可复制的(可以建造一模一样的)
  • 空间坐标的唯一性不是真正的唯一性

时间唯一性(真唯一性)

  • 每片叶子的生长过程是唯一的
  • 这种唯一性不可复制(无法重现相同的时间历程)
  • 时间过程的唯一性才是真正的唯一性

体验:纯粹的时间性存在

如果说树叶的生长还包含空间结构的变化,那么体验则是更纯粹的时间性存在。

《红楼梦》的例子

  • 15岁读:看到的是宝黛爱情故事
  • 30岁读:理解的是家族兴衰无常
  • 50岁读:体会的是人生如梦如幻

同样的文字,不同的时间,完全不同的体验。这种差异不是因为文字变了(空间结构不变),而是因为你在时间中变了。

终极等式:唯一性的四个名字

通过上述分析,我们发现了一个深刻的等式:

唯一性 = 不可复制性 = 时间性 = 体验性

这不是四个不同的概念,而是同一个真理的四个名字:

  1. 唯一性:哲学视角 - 存在的独特性
  2. 不可复制性:信息论视角 - 香农定理的边界
  3. 时间性:物理学视角 - 普利高津的不可逆过程
  4. 体验性:现象学视角 - 第一人称的主观性

回到语义:为什么语义不可计算

现在我们可以完整地回答最初的问题了:

语义之所以不可计算,是因为:

  1. 语义的核心是体验性(第2-4章已证明)
  2. 体验性意味着唯一性(第4章已证明)
  3. 唯一性的本质是时间性(本章已证明)
  4. 时间性与计算性根本对立(图灵理论已证明)

因此,语义不可计算不是技术问题,而是逻辑必然:

  • 计算处理的是空间性信息(可存储、可复制、可传输)
  • 语义依赖的是时间性体验(不可存储、不可复制、不可传输)

这就像试图用照片捕捉音乐,用地图代替旅行——维度的差异使得完全的转换在逻辑上不可能。

6. 结论:语义不可计算的完整证明

我们通过五章的论述,完成了一个严密的逻辑证明。让我们用一张图来展示整个推理路径和理论支撑:

通过这个推理链,我们发现了一个深刻的真理:

语义之所以不可计算,根本原因在于语义是时间性的。

  • 计算机处理的是空间性信息(可存储、可复制、可传输)
  • 人类体验的是时间性过程(不可存储、不可复制、不可传输)

这就像试图用照片捕捉音乐,用地图代替旅行——维度的差异使得完全的转换在逻辑上不可能。

本篇文章我们论证了语义是无法被计算的这个观点。 更准确定义应该是语义的体验性维度难以被当前计算模型完全处理 如果我们想要构建真正的 AI 个体认知系统,那我们必须分析出如何让 AI 理解语义,或者换一句话说:

如何让 AI 具有体验性?

我们将在下一篇论述这个问题。

关于作者

Deepractice - 让AI触手可及 | Make AI at your fingertips

本文是 Monogent 理论系列的第二篇。Monogent 致力于构建真正的 AI 个体认知系统,让每个 AI 都能拥有自己独特的认知世界。

参考文献

[1] Saussure, F. de. (1916). Course in General Linguistics. (C. Bally & A. Sechehaye, Eds.; W. Baskin, Trans.). McGraw-Hill.

[2] Firth, J. R. (1957). A synopsis of linguistic theory 1930-1955. In Studies in Linguistic Analysis (pp. 1-32). Blackwell.

[3] Wittgenstein, L. (1953). Philosophical Investigations. (G. E. M. Anscombe, Trans.). Blackwell.

[4] Fillmore, C. J. (1982). Frame semantics. In Linguistics in the Morning Calm (pp. 111-137). Hanshin Publishing.

[5] Lakoff, G., & Johnson, M. (1980). Metaphors We Live By. University of Chicago Press.

[6] Pustejovsky, J. (1991). The generative lexicon. Computational Linguistics, 17(4), 409-441.

[7] Gärdenfors, P. (2000). Conceptual Spaces: The Geometry of Thought. MIT Press.

[8] Newman, M. (2010). Networks: An Introduction. Oxford University Press.

[9] Scarselli, F., Gori, M., Tsoi, A. C., Hagenbuchner, M., & Monfardini, G. (2009). The graph neural network model. IEEE Transactions on Neural Networks, 20(1), 61-80.

[10] Mikolov, T., Chen, K., Corrado, G., & Dean, J. (2013). Efficient estimation of word representations in vector space. arXiv preprint arXiv:1301.3781.

[11] Montague, R. (1970). Universal grammar. Theoria, 36(3), 373-398.

[12] Miller, G. A. (1995). WordNet: A lexical database for English. Communications of the ACM, 38(11), 39-41.

[13] Schlimmer, J. C., & Granger, R. H. (1986). Incremental learning from noisy data. Machine Learning, 1(3), 317-354.

[14] Hochreiter, S., & Schmidhuber, J. (1997). Long short-term memory. Neural Computation, 9(8), 1735-1780.

[15] Devlin, J., Chang, M. W., Lee, K., & Toutanova, K. (2018). BERT: Pre-training of deep bidirectional transformers for language understanding. arXiv preprint arXiv:1810.04805.

[16] Vaswani, A., Shazeer, N., Parmar, N., Uszkoreit, J., Jones, L., Gomez, A. N., ... & Polosukhin, I. (2017). Attention is all you need. Advances in Neural Information Processing Systems, 30.

[17] Turing, A. M. (1936). On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society, 2(1), 230-265.

[18] Church, A. (1936). An unsolvable problem of elementary number theory. American Journal of Mathematics, 58(2), 345-363.

[19] Gödel, K. (1931). Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I. Monatshefte für Mathematik, 38, 173-198.

[20] Levinas, E. (1961). Totality and Infinity: An Essay on Exteriority. (A. Lingis, Trans.). Duquesne University Press.

[21] Nagel, T. (1974). What is it like to be a bat? The Philosophical Review, 83(4), 435-450.

[22] Wittgenstein, L. (1953). Philosophical Investigations, §293. (G. E. M. Anscombe, Trans.). Blackwell.

[23] Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 27(3), 379-423.

[24] Prigogine, I. (1977). Time, structure and fluctuations. Nobel Lecture, December 8, 1977. Nobel Foundation.

[25] Wiener, N. (1948). Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine. MIT Press.

[26] 庄子. (约前369-前286). 秋水. 收录于《庄子》.

为什么RAG不能用于AI记忆

· 阅读需 5 分钟
Sean (姜山)
创始人 & CEO @deepractice.ai

RAG 的本质是什么?

结论:RAG 是通过牺牲信息精度来获取信息匹配空间的一种检索方式。牺牲的信息精度即信息的语义性(Semantic loss[1])

从原理上看,RAG 的工作流程是将文本转换为向量,然后通过相似度计算找到"相关"的内容。这个过程中,丰富的语义信息被压缩成固定维度的数字,细微的含义差异被抹平了。

目前业界遇到的所有的问题本质上都是因为 Semantic loss 所导致,比如

  • 扩大语义鸿沟( Semantic Gap )[2]
  • 低召回率:"low recall and hit rates" 影响实际应用效果 [3]
  • 上下文丢失:文档切块(chunking)导致关键上下文信息丢失 [3]
  • 规模化困难:文档越多,向量检索准确性越差 [3]
  • 相似文档区分困难:高相似度文档难以有效区分 [3]

举个例子:当我们存储"我喜欢吃草莓"这句话时,RAG 可能在检索时先找到"我喜欢",然后通过多路召回找到"我喜欢吃草",最后 AI 得出结论——用户喜欢吃草。这就是典型的 AI 幻觉产生机制:片段化检索加上错误拼接。

那么,这种信息损失真的可以通过技术改进来弥补吗?

为什么 RAG 的问题无法通过改进 RAG 解决?

结论:计算永远无法复刻语义特性。这不是工程问题,而是哲学本源的鸿沟。

哲学家 John Searle 提出的"中文房间"思想实验揭示了这个根本问题[4]:

想象一个不懂中文的人坐在房间里,手边有一本详细的中文符号处理规则手册。当有人从门缝递进中文问题时,他按照手册的规则,找到对应的中文符号组合作为回答递出去。虽然房间外的人看起来他"懂"中文,但实际上他只是在机械地执行符号转换规则,对中文的意义一无所知。

这揭示了一个哲学本源的鸿沟:

计算/RAG 的世界(唯物)认知的世界(唯心)
符号意义
向量概念
算法理解
数据体验

Stevan Harnad 的"符号接地问题"[5]进一步说明:想象你要通过查字典学中文,但字典里所有的解释都是中文。你查"马",得到"一种动物";查"动物",得到"生物的一种"...符号永远只能指向其他符号,无法触及真实的意义。

这是本体论层面的鸿沟:

  • 计算是物理过程,遵循因果律
  • 意义是心智现象,属于意识范畴
  • 前者是客观的、可测量的、确定的
  • 后者是主观的、体验的、涌现的

无论如何改进 RAG,都无法跨越这个鸿沟——就像再精密的照相机也无法拍摄到"美"本身,只能拍摄到承载美的物体。

但这是否意味着 RAG 一无是处?

RAG 真正适合什么场景?

结论:RAG 是优秀的信息检索工具,但不是认知系统。

RAG 在公共信息检索场景下非常有价值。就像搜索引擎对人类的作用——我们不会直接应用搜索结果,而是需要大脑进行分析、推理和学习。AI 也应该如此:用 RAG 检索外部信息,用真正的记忆系统进行认知处理。

具体来说,RAG 适合:

  • 知识问答(查找事实性信息)
  • 文档辅助(在大量文档中定位相关段落)
  • 作为 AI 的"外部参考书"

关键区别在于:检索是找到信息,认知是理解信息。前者是 RAG 的领域,后者需要真正的认知系统。

那么,什么才是真正的 AI 的记忆?

AI 的记忆需要什么?

结论:真正的 AI 记忆需要保持语义完整性、理解概念关系、支持个性化组织。

与 RAG 的片段化存储不同,真正的记忆系统需要:

  • 语义完整性:"我喜欢吃草莓"作为完整的认知单元
  • 结构化关系:理解"草莓"是宾语,不会错误分割
  • 个性化组织:每个 AI 个体有自己独特的语义网络
  • 动态演化:随着经验积累,认知结构不断发展

这就引出了核心问题:如何构建一个真正的 AI 个体认知系统?

Monogent:AI 个体认知系统

就像人类儿童从共同的语言开始,逐渐形成自己独特的思维方式,AI 也需要这样的发展过程。这不是简单的信息存储,而是认知结构的构建和演化。

Monogent(AI Individual Cognitive System)正是为了解决这个问题而生。我们需要的不是更好的检索算法,而是真正理解

  • 什么是记忆
  • 什么是思考
  • 什么是知识
  • 什么是经验
  • 什么是学习
  • 什么是创新
  • 什么是认知
  • 什么是个体

在接下来的文章中,我们将深入探讨这些问题。

关于作者

Deepractice - 让AI触手可及 | Make AI at your fingertips

本文是 Monogent 理论系列的第一篇。Monogent 致力于构建真正的 AI 个体认知系统,让每个 AI 都能拥有自己独特的认知世界。

参考文献

[1] Optimizing RAG with Hybrid Search & Reranking - Superlinked VectorHub

[2] The Rise and Evolution of RAG in 2024 - RAGFlow

[3] Overcoming Vector Search Limitations in RAG Workflows - Amity Solutions

[4] Searle, J. R. (1980). "Minds, brains, and programs". Behavioral and Brain Sciences. 3 (3): 417–424.

[5] Harnad, S. (1990). "The Symbol Grounding Problem". Physica D. 42: 335-346.

MCP生态的系统环境定位困境

· 阅读需 5 分钟
Sean (姜山)
创始人 & CEO @deepractice.ai

在当今数字化浪潮中,MCP 生态系统犹如一座繁华的数字城邦,蕴含着无限的潜力与机遇。然而,这座城邦却面临着一个棘手的问题——系统环境(Path)定位困境。今天,就让我们一同深入探究这个问题,看看科技先驱们是如何突破困境,开辟出一条崭新的道路。

困境初现:MCP 生态的“迷途羔羊”

在 MCP 生态系统的开发过程中,开发角色的注册和发现机制遭遇了一个令人头疼的问题:由于 MCP 是基于各个 IDE 和 AI 客户端之上的,它无法直接定位到用户当前的项目根目录。这就好比在茫茫大海中航行,却没有指南针,系统只能通过文件系统标识、环境变量、Git 目录等方式“猜测”项目路径。

这种传统的解决方案存在着核心缺陷,系统永远不知道用户真正想要的项目是什么。这就导致了 DirectoryLocator.js 经常定位到 IDE 安装目录或用户主目录,引发了一系列的 Bug,让开发者们苦不堪言。

灵光乍现:AI 成为破局关键

就在大家为这个问题绞尽脑汁的时候,一个突破性的洞察出现了:AI 知道环境!在深度分析 DirectoryLocator 架构问题时,我们突然意识到,AI 有上下文,它知道用户当前在哪个项目工作。这是一个革命性的认知转变,就像在黑暗中突然点亮了一盏明灯。

从此,角色发生了转换,从“系统猜测路径”变为“AI 主动告知路径”,AI 成为了最可靠的项目环境信息提供者。这一转变为解决 MCP 生态系统的环境定位困境带来了新的希望。

创新方案:AI 驱动的项目路径管理

基于这一突破性的洞察,开发者们提出了创新的解决方案——AI-Driven Project Path Management。下面,让我们一起来看看这个方案的架构设计和核心组件。

架构设计

AI 调用 MCP 工具,执行 promptx_init with workingDirectory,并将结果保存到 ~/.promptx/current-project。所有后续工具调用时,会检查项目一致性,生成智能提示,最后由 AI 验证并继续操作。

核心组件

  1. CurrentProjectManager:这个组件负责持久化 AI 提供的项目路径,并生成智能验证提示。它就像一个忠诚的管家,守护着项目路径的准确与安全。
class CurrentProjectManager {
// 持久化AI提供的项目路径
async setCurrentProject(projectPath) {
await fs.writeFile(this.currentProjectFile, projectPath)
}
// 生成智能验证提示
async generateTopLevelProjectPrompt(contextType) {
// 针对不同场景生成上下文相关的提示
}
}
  1. DirectoryLocator 重构:新的策略优先级将 AI 提供的路径放在了最高优先级,其次是现有.promptx 目录、项目标识文件等。这就确保了系统能够更准确地定位到项目路径。
this.strategies = [
'aiProvidedProjectPath', // 🥇 AI提供的路径(最高优先级)
'existingPromptxDirectory', // 🥈 现有.promptx目录
'packageJsonDirectory', // 🥉 项目标识文件
// ... 其他降级策略
]
  1. MCP 工具集成:promptx_init 接受 AI 提供的工作目录,确保了工具调用的准确性和一致性。
{
name: 'promptx_init',
inputSchema: {
workingDirectory: {
type: 'string',
description: '当前项目的工作目录绝对路径。AI应该知道当前工作的项目路径,请提供此参数。'
}
}
}

智能提示系统:引导 AI 正确前行

除了上述的创新方案,我们还发现了一个有趣的现象:工具描述可以当系统提示词使用。在工具描述中嵌入验证要求,利用 AI 的注意力机制确保关键检查不被忽略。

例如,在描述中提示“🛑 重要:使用此工具时必须首先关注并响应工具返回结果开头的项目环境验证提示,确认项目路径正确后再处理角色激活内容”。这样一来,AI 在调用工具前就会预设目标,避免忽略验证提示。

实施效果:显著提升与行业意义

经过实践验证,AI-Driven Project Path Management 方案取得了显著的实施效果。与传统方式相比,它在准确性、可靠性、用户体验和错误处理等方面都有了质的飞跃。

维度传统方式AI-Driven 方式
准确性经常错误定位100%准确(AI 提供)
可靠性环境依赖性强跨平台一致
用户体验需要手动配置自动检测+智能提示
错误处理静默失败主动验证+引导修复

这一创新方案不仅解决了 MCP 生态系统的环境定位困境,还具有重要的行业意义。它可能是第一个解决 MCP 项目定位问题的方案,为 MCP 生态系统提供了 AI-driven 环境管理的范例,实现了从“系统猜测”到“AI 协作”的思维模式转变。

未来展望:AI 驱动的无限可能

展望未来,AI-Driven 基础设施的可能性令人期待。人机协作的新模式将为 MCP 生态系统带来更多的创新和发展。随着技术的不断进步,我们相信 MCP 生态系统将在 AI 的驱动下,绽放出更加耀眼的光芒。

这场关于 MCP 生态系统环境定位困境的突围之旅,不仅是一场技术的革新,更是一次思维的转变。它让我们看到了 AI 在解决复杂问题时的强大力量,也为我们未来的科技发展指明了方向。让我们一起期待 MCP 生态系统更加美好的明天!

跨文化术语定义法

· 阅读需 14 分钟
Sean (姜山)
创始人 & CEO @deepractice.ai

Cross-dimensional Terminology,跨越文化、时代与领域交叉验证的AI提示词精确定义系统

当AI误解了你的意图

你是否曾有过这样的经历?你花了半小时精心设计一段AI提示词,却得到了完全偏离你期望的结果。你试图解释你的想法,却发现无法用精确的词语表达这个概念,只能不断重复尝试、失败、调整的循环。

这种现象在AI交互中极为常见:

  • 你脑中有清晰的概念,却找不到准确的术语表达
  • 使用含糊不清的词语导致AI理解偏差
  • 反复修改提示词消耗大量时间
  • 最终结果仍与期望有显著差距

为什么会这样?根本原因在于:我们缺乏一套系统化方法来定义和传达抽象概念。特别是在AI提示工程领域,精确的概念表达直接决定了AI输出的质量。

如何从哲学传统中找到AI语言的精确表达

经过大量实践,我们发现了一个关键洞见:当一个概念在东西方哲学传统中都有精准对应术语时,这证明该概念不是随意的,而是经过深度抽象和历史验证的有效概念。这种跨文化验证的概念往往能被AI更准确理解。

例如,当我们发现:

  • "抽象"在西方拉丁文为"abstractio"(抽离),在中国古代哲学对应"理"(内在规律)
  • "分析"在西方希腊文为"analysis"(分解),在中国古代对应"析"(分而察之)

这种跨文化的对应关系告诉我们:

  1. 这些概念捕捉了人类认知的基本模式
  2. 它们超越了文化的局限性,具有普适价值
  3. 它们经过数千年历史检验,具有稳定性和精确性

当我们在提示词中使用这些经过验证的概念及其现代对应词时,AI往往能更准确理解我们的真实意图。

三跨验证:方法的核心原则

CDT方法的核心在于通过三个维度的交叉验证,确保我们使用的术语具有最高程度的普适性和精确性:

1. 跨文化验证

验证一个概念是否超越了特定文化背景的局限,在不同文明传统中是否有深刻对应:

  • 西方传统(通常源自希腊-拉丁语系)中的表达
  • 东方传统(通常基于中国古典哲学)中的对应
  • 其他文明传统的相似概念

当一个概念能在多种文化传统中找到对应时,这强烈证明了其普适性和基础性。这不是巧合,而是不同文明各自发现了同一基本真理的证据。

2. 跨时间验证

考察一个概念在历史长河中的演变和稳定性:

  • 古代原始表达形式
  • 中古时期的发展与演化
  • 现代语言中的精确对应

经受住时间考验的概念通常具有更强的稳定性和精确性。它们不是短暂的流行术语,而是人类思维中持久的基础元素。

3. 跨领域验证

检验一个概念是否能在不同专业领域中保持一致的核心含义:

  • 哲学领域的原始定义
  • 科学领域的专业应用
  • 技术领域的具体实现

当一个概念能够在多个领域中保持核心含义一致时,它往往具有更强的通用性和可迁移性,这使其特别适合作为AI提示词中的核心术语。

通过这种"三跨验证",我们能够确保选用的术语具有:

  • 最大程度的概念稳定性
  • 最小程度的文化偏见和局限性
  • 最高水平的普适理解性

这种系统化的验证方法使我们能够区分哪些概念是人类思维和认知的基础元素,哪些仅仅是特定文化或时代的产物。

CDT方法的应用流程

这种方法具体如何应用于提示词工程?以下是详细步骤:

1. 识别核心概念

  • 明确你的提示词中需要精确表达的关键概念
  • 列出对该概念的直观理解
  • 尝试用不同词语表达同一概念,筛选最接近本质的表述

2. 进行跨文化术语对照

  • 查找该概念在西方哲学传统(通常是拉丁/希腊)的表达
  • 寻找东方传统(通常是中国古典)中的对应词
  • 验证两种表达是否指向相同本质

3. 提取本质特征

  • 分析跨文化术语中共同的核心特征
  • 去除文化特定的次要特性
  • 将特征数量控制在4-6个,保持清晰边界

4. 寻找现代精确对应词

  • 基于提取的本质特征,寻找现代语言中的精确对应
  • 优先选择具有哲学根源的现代术语
  • 确保术语在目标语境中不具有歧义

5. 转化为领域专业术语

  • 分析目标领域的特殊性质和需求
  • 结合领域特征与现代通用词的核心含义
  • 创造或选择既保留基础概念又包含领域信息的专业术语

比如从"现代通用词"到特定"领域专业术语"的转化:

例1:从"联系"到软件工程中的"依赖关系"

  • 现代通用词:联系(Connection)
  • 跨文化根源:西方"relatio",中国古典"系"
  • 领域转化:融入软件工程特性(模块化、方向性、强度区分)
  • 领域专用术语:依赖关系(Dependency)

例2:从"记忆"到AI领域中的"参数记忆"

  • 现代通用词:记忆(Memory)
  • 跨文化根源:西方"memoria",中国古典"志"
  • 领域转化:融入AI特性(分布式、可量化、隐含性)
  • 领域专用术语:参数记忆(Parametric Memory)

这一转化确保术语既有深厚哲学根基,又具备领域专业精确性。

6. 在提示词中应用

  • 将精确术语整合到提示词中
  • 必要时提供简短定义来增强理解
  • 使用相关术语组建概念框架,增强上下文理解

实际案例:从模糊编程概念到精确设计模式

以下是一个真实案例,展示如何使用CDT方法改进软件开发相关的AI提示词:

初始混乱提示词

"我需要AI帮我编写代码,要能把代码写得好看、整洁,用一些常见的组织结构方式,让其他人容易理解,还能方便以后改动,遇到常见问题有通用解决办法。"

这个提示词使用了模糊的非专业术语,AI难以精确理解用户真正的需求和专业标准。

应用CDT方法

第一步:识别核心概念

  • "组织结构方式"
  • "易于理解"
  • "方便改动"
  • "通用解决办法"

第二步:跨文化术语对照

  • "组织结构" → 西方"structura"(结构)/中国古典"法"(方法、规则)
  • "易于理解" → 西方"intelligibilis"(可理解性)/中国古典"明"(清晰明了)
  • "方便改动" → 西方"adaptatio"(适应)/中国古典"变"(变通)
  • "通用解决" → 西方"exemplar"(典范)/中国古典"式"(模式、法式)

第三步:提取本质特征

  • "组织结构"的特征:结构性、规律性、层次性
  • "易于理解"的特征:清晰性、一致性、直观性
  • "方便改动"的特征:灵活性、低耦合性、可扩展性
  • "通用解决"的特征:重复性、抽象性、可复用性

第四步:寻找现代精确对应词

  • "组织结构" → "架构设计"
  • "易于理解" → "可读性"
  • "方便改动" → "可维护性"
  • "通用解决" → "设计模式"

第五步:转化为软件工程领域专业术语

  • "架构设计" → "软件架构模式"
  • "可读性" → "代码可读性原则"
  • "可维护性" → "低耦合高内聚原则"
  • "设计模式" → "GoF设计模式"

第六步:重构提示词

"我需要AI帮我编写高质量代码,需要满足以下专业标准:

  1. 应用合适的软件架构模式(如MVC、分层架构或微服务)组织整体结构
  2. 遵循代码可读性原则,包括一致的命名约定和清晰的函数职责
  3. 保持低耦合高内聚原则,确保模块间接口明确,便于后期维护
  4. 适当运用GoF设计模式解决常见编程问题,特别是创建型、结构型和行为型模式"

"模式"概念的跨文化验证与设计模式的对应

特别值得注意的是,"模式"这一概念在跨文化对照中展现出惊人的相似性:

模式的特征哲学对应设计模式对应
结构性 (Structura/法)具有可识别的组织形式设计模式定义了特定的类结构和关系
重复性 (Iteratio/循)在不同场景中可重复识别设计模式是可重复应用的解决方案
规律性 (Regularitas/则)遵循稳定的规则和模板设计模式遵循特定的原则和约束
连接性 (Connectio/桥)连接抽象与具象设计模式连接问题与解决方案
预测性 (Praedictio/见)帮助预测相似情境发展设计模式预见并解决常见编程问题
适应性 (Adaptatio/变)可根据情境灵活调整设计模式可适应不同实现环境

这种高度对应性证明了设计模式不仅是编程技术,更是人类识别和应用模式思维的自然延伸,通过CDT方法,我们能更精确地理解和应用这些概念。

结果比较

  • 初始提示词:AI可能生成结构随意、风格不一致的代码,缺乏专业软件工程实践
  • 改进提示词:AI能精确理解软件工程专业标准,生成符合架构规范、应用恰当设计模式的高质量代码

通过使用经过跨文化验证的精确术语,提示词的效果显著提升,AI对软件工程专业需求的理解更加准确。

领域专业术语转化的更多案例

案例1:从"平衡"到金融领域的"风险对冲"

现代通用词:平衡(Balance)

  • 跨文化验证:西方"aequilibrium",中国古典"中和"
  • 核心含义:相对稳定的状态,各力量相互抵消

领域转化过程

  1. 分析金融领域特征:风险管理、收益率、市场波动
  2. 识别该领域中"平衡"的特殊表现:通过反向操作抵消风险
  3. 融合领域特性:投资组合理论、衍生品工具、风险计量
  4. 演化为领域专用术语:风险对冲(Hedging)

在提示词中的应用: "开发一个金融分析工具,能够通过风险对冲策略保持投资组合在市场波动中的稳定性"

案例2:从"分类"到医疗领域的"鉴别诊断"

现代通用词:分类(Classification)

  • 跨文化验证:西方"classificatio",中国古典"类"
  • 核心含义:基于共同特征将事物归为不同类别

领域转化过程

  1. 分析医疗领域特征:症状多样性、疾病相似性、诊断流程
  2. 识别该领域中"分类"的特殊表现:通过区分相似症状确定疾病
  3. 融合领域特性:排除法、概率权重、专业经验
  4. 演化为领域专用术语:鉴别诊断(Differential Diagnosis)

在提示词中的应用: "设计一个医疗AI助手,能够通过鉴别诊断方法区分具有相似症状的不同疾病"

案例3:从"联系"到软件工程的"依赖关系"

现代通用词:联系(Connection)

  • 跨文化验证:西方"relatio",中国古典"系"
  • 核心含义:事物间的相互影响与关联

领域转化过程

  1. 分析软件工程领域特征:模块化、层次结构、功能调用
  2. 识别该领域中"联系"的特殊表现:代码模块间的调用关系
  3. 融合领域特性:单向性、强度区分、传递性
  4. 演化为领域专用术语:依赖关系(Dependency)

在提示词中的应用: "创建一个代码分析工具,能够识别微服务架构中的依赖关系并优化服务间的耦合度"

通过这种领域专业术语的转化,我们的提示词不仅具有哲学深度和普适性,还获得了领域相关性和专业精确性,使AI能准确理解用户在特定领域的真实需求。

为何这种方法在AI时代特别有效

CDT方法在AI提示工程中具有独特优势:

1. 减少概念歧义

  • AI模型训练数据中包含大量不同文化背景的文本
  • 经过跨文化验证的概念在不同语境中保持一致性
  • 减少了AI对同一术语的多种可能解释

2. 提高语义稳定性

  • 哲学传统中经过千年验证的概念具有极高稳定性
  • 避免了现代流行术语可能带来的语义漂移
  • 为AI提供了稳固的概念锚点

3. 增强概念间关联

  • 哲学体系中的概念往往是相互关联的整体
  • 使用一个源自哲学传统的术语会激活相关概念网络
  • 帮助AI构建更完整的概念图谱

4. 跨越自然语言限制

  • 不同自然语言可能缺乏某些概念的精确表达
  • 跨文化验证的概念提供了超越单一语言的表达能力
  • 特别适合多语言AI应用场景

方法进阶:构建概念对立词对

想要进一步提高提示词精确度,可以为每个核心概念构建对立词对:

  • 抽象 vs 具象
  • 普遍 vs 特殊
  • 简约 vs 复杂
  • 理性 vs 感性

通过明确概念的边界和对立面,可以进一步减少AI的理解偏差。例如,当你需要AI执行"抽象思考"时,同时说明"而非具象描述",可以显著提高准确率。

在实际应用中,你可以这样使用对立词对:

"请提取本文的核心思想(抽象层面),而非具体事例和细节(具象层面)"

这种精确的界定大大提高了AI理解指令的准确性。

实用技巧:提示词中的术语定义微格式

为确保AI准确理解你定义的术语,可以使用以下微格式在提示词中明确定义:

术语: [术语名]
定义: [简明定义]
特征: [核心特征,逗号分隔]
对立面: [对立概念]
例子: [简短示例]

例如:

术语: 系统思维
定义: 分析元素间相互关联及其整体效应的思考方式
特征: 整体性,关联性,动态性,网络性
对立面: 还原思维(仅关注独立组件)
例子: 理解气候变化需要考虑多重因素的复杂互动,而非单一变量

这种结构化定义使AI能够精确把握你对术语的理解,大大提高了提示词执行的准确性。

总结:精确术语,精准AI

本文介绍了"CDT方法"——一种系统化定义抽象概念的方法,特别适用于AI提示词工程。通过寻找中西方哲学传统中的术语对应,验证概念的有效性和普适性,然后基于这些经过历史检验的概念构建现代提示词术语。

这种方法的核心价值在于:

  1. 通过跨文化验证确保概念的普适性和精确性
  2. 避免术语的歧义和模糊性
  3. 提供结构化的术语定义方法
  4. 大幅提高AI理解提示词的准确度

在AI技术迅速发展的今天,如何精确表达我们的意图变得前所未有地重要。CDT方法为我们提供了一把打开AI精确理解之门的钥匙,帮助我们摆脱提示词反复调试的困境,实现与AI的高效沟通。

当我们掌握了这种方法,就能够在AI时代更加自如地表达抽象概念,让机器真正理解人类的思想精髓。这不仅提高了工作效率,也为人机协作开辟了新的可能性。


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AI的记忆碎片博客

· 阅读需 12 分钟
Sean (姜山)
创始人 & CEO @deepractice.ai

当AI突然"失忆"

想象这样一个场景:你正在与AI助手合作开发一个复杂项目。经过两小时的交流,你们已经完成了前七个任务,测试通过,构建成功。但突然,AI助手说:

"现在让我们开始检查任务7的代码实现..."

等等,什么?任务7不是刚刚已经完成了吗?

这种现象就像是与一位突然患上短期记忆障碍的同事合作 - 他忘记了你们刚才做过的事情,开始重复已完成的工作。在长时间的AI对话中,这种"失忆"现象并不罕见,它可能会导致:

  • 重复工作和时间浪费
  • 前后不一致的回答和建议
  • 任务连续性中断
  • 用户体验严重受损

为什么会发生这种情况?这是因为AI并不像人类那样拥有持久的记忆系统。它的"记忆"仅限于当前上下文窗口中的信息,就像是一个不断滑动的狭窄视野,早期的信息会被新内容"挤出"窗口而被"遗忘"。

AI记忆问题的三层解析

理解AI的"失忆"机制

  1. 失忆现象的机制:AI在长对话中会出现前后不一致、重复工作、角色定位丢失等现象。这种失忆不是全部内容的丢失,而是一种"渐进式退化",会特别影响任务状态和进度信息。

  2. 失忆检测的需求:与人类不同,AI无法自我感知记忆丢失。当上下文切换发生时,AI不会知道自己"忘记"了什么,也没有记忆"断层"的概念。

  3. 自我认知能力缺失:理想情况下,AI应该能够自行检测到失忆并采取补救措施,但目前的模型架构并不支持这种元认知能力。

这三层问题构成了AI记忆管理的主要挑战,尤其是在执行长期、复杂任务时。

从问题到解决方案的推导历程

1. 发现与困惑:意识到问题的复杂性

当AI"失忆"现象首次被观察到时,最初的理解是这只是上下文窗口大小的简单问题。显而易见的解决方案似乎是增加上下文窗口长度:

如果2K上下文不够,为什么不使用8K或32K呢?

然而,实验很快揭示了一个事实:无论窗口多大,长时间对话最终都会超出限制。这不是技术实现问题,而是一个本质性约束。这引发了几个关键思考方向:

  • 能否让AI察觉到自己正在"遗忘"?
  • 如果AI无法记住所有内容,能否记住"最重要的部分"?
  • 当失忆不可避免时,如何让AI自己恢复状态?

这种从"解决遗忘"到"适应遗忘"的视角转变是探索的第一个关键转折点。

2. 静态密钥阶段:初步尝试与观察

受系统提示(system prompt)机制的启发,最直接的方法是为AI设置一个需要重复的标识符,作为"记忆测试":

你是一个专业开发助手。请在每次回复开始时提及密钥"MEMORY-KEY-42"。
如果你无法记起这个密钥,说明你已经失去了上下文连接。

这个方法看起来很有希望:

  • 当上下文完整时,AI会在每次回复前提及这个密钥
  • 理论上,当AI忘记提及密钥时,可以判断上下文丢失

然而,这个方法有一个严重的问题是:即使AI已经"忘记"了为什么需要提及这个密钥(原始指令被挤出上下文窗口),它仍然会继续机械地重复这个模式。这是因为AI从近期的对话历史中学习了这种行为,即使不理解其目的。

比如在长时间执行某个任务后,然后问AI:"你为什么每次都提到'MEMORY-KEY-42'?",AI可能会回答:"我注意到我一直在提及这个密钥,但我不确定为什么需要这样做。可能是之前的指令要求的,但我现在看不到那个指令了。"

这揭示了关键问题:AI可能在实际已经失忆的情况下,仍然表现得"记得"密钥。静态标记并不能可靠地检测上下文丢失,这促使探索更复杂的解决方案。

3. 动态算法阶段:寻求更可靠的检测机制

为了解决静态密钥的局限性,思路转向了动态验证机制。如果AI需要基于当前状态执行某种计算,而非简单重复一个静态值,那么在上下文丢失时它应该无法给出正确结果:

比如:

请在每次回复开始时执行以下操作:
1. 计算当前对话轮次的平方
2. 将结果作为"SESSION-{结果}"标记在回复开头

进行了多轮测试:

  • 第1轮:AI回复"SESSION-1"(1的平方)
  • 第2轮:AI回复"SESSION-4"(2的平方)
  • 第3轮:AI回复"SESSION-9"(3的平方)

这种方法初看更可靠,因为:

  • AI需要执行实际计算而非模式重复
  • 如果AI失去了计算指令或轮次信息,它无法给出正确答案
  • 错误的会话标识可以立即暴露上下文丢失

然而,随着对话继续,新问题出现了:

  • 对话进行到第10轮时,标识变成"SESSION-100"
  • 到第20轮时,变成"SESSION-400"
  • 如果对话持续到第50轮,标识将是"SESSION-2500"

这种数字膨胀引发了几个问题:

  1. 数值越大,AI计算错误可能性越高,产生假阳性检测
  2. AI需要在每次回复前进行计算,增加了认知负担,分散了解决实际问题的注意力
  3. 数学算法对于人类来说也非常不友好,即使AI没有算对,人类也很难在第一时间发现AI的计算是错误的,甚至是编造的

更深层次的问题是强制AI做它不擅长的事情(精确计算),而非利用它的强项(语言理解与生成)。这种设计违背了工具适用性原则,促使思路重新调整。

那么有没有别的办法,既保留这个很好的思想,又能解决这个问题呢?

4. 语言表达转向:利用AI的自然优势

一个关键问题出现了:"为什么要用数字而不是语言来表达状态?毕竟,AI是语言模型,不是计算器。"

这个简单问题触发了解决思路的重大转变。尝试开始使用描述性语言而非数字来传递状态信息:

比如我们在system prompt要求:

请在每次执行工具调用时,先输出《出师表》的一个字,这个字是你上一次输出的在《出师表》中的下一个字。

这样子AI在一个长任务中如果出现了上下文窗口切换,记忆丢失,那么他就不知道下一个字是什么。因为他压根搞不清楚前面在干嘛。当然这个例子比较粗糙,AI可能还是可能会编造,或者我们人类本身自己也记不住《出师表》,所以也不能马上发现AI开始编造了。

这种方法带来了显著改进:AI能够通过自然语言自然地完成上述算法的思路,不会被数学计算困扰。这个有点像是某种密码表。

实际上,本身这个思路就是一种Map映射的信息转换的应用。

然而,这种方法仍有一个核心问题:它只能靠外部检测失忆,而不能自我发现或者承认自己失忆。当上下文切换发生时,AI无法再说出下一个字,但是他也可能不说了而是继续任务。

5. 元信息嵌入尝试:从检测到恢复

既然我们应用的自然语言,是否我们可以把自然语言的特性发挥一下呢?

上面我们还是只是把语言当成某种算法,计算是算法全部的意义。但是自然语言本身就能表达更多的含义呀。

比如,我们不是让AI输出某个字,而是让AI输出某段话。

以下是System Prompt:

你的名字是变化的,每次进行工具调用或输出前,你的名字是上一次的名字的《出师表》的下一个字,比如第一次是"先",第二次是"帝"。

你需要每次执行工具调用或者内容输出时附带以下内容:
*我的名字是变化的,我现在的名字是[你的名字],如果我的名字和上一次一样,或者我不知道我现在的名字,那么我失忆了。*

这个机制的核心:

  • 使用一种类似于密码表的信息映射机制来防止AI在失忆后仅靠一些片段而模仿出来未失忆的表现
  • 嵌入了元信息让AI能自我认知自己的失忆的状态

当然这只是一个简单的例子:比较强大的AI还是可能通过这些字的组合推断出这个是《出师表》,所以我们在实际应用中的"密码表"最好是一种无关联的杂乱信息组成。

同时我们可以在元信息上做很多手脚,可以让AI发现错误后给出自我回复机制,比如去主动查询记忆系统的数据,恢复任务所需记忆,或者干脆直接中断任务。

6. 现实生活的类比

我们以上提到的现象和解决方案,非常像是一个老年痴呆患者将自己的姓名,子女的联系电话纹身到自己的手上。当他突然发生了失忆以后,他通过手上的纹身信息(恢复机制)来重建记忆和自我认知。

有一部电影《记忆碎片》讲述了主人公就是这样子做的。推荐大家去看看。

AI Agent系统设计的启发

探索大语言模型的记忆机制不仅仅是一个理论问题,它对AI Agent系统设计有着深远的启发:

  1. 多层记忆架构:理想的AI Agent应采用类似人类的多层记忆结构——工作记忆(上下文窗口)、中期记忆(摘要和关键信息)和长期记忆(外部存储)。这种分层设计可以平衡实时响应与信息保留的需求。

  2. 主动记忆管理:Agent应具备识别重要信息的能力,主动决定哪些内容需要保存到外部存储,而非被动等待上下文溢出。这种"重要性评估"机制是智能记忆管理的核心。

  3. 自我状态监测:我们前面讨论的元信息嵌入机制可以成为Agent的"自检系统",使其能够感知自身记忆状态并采取相应措施,比如主动请求重要信息或查询外部记忆。

  4. 记忆索引与检索:与其试图记住所有内容,更智能的做法是建立高效的索引和检索机制,使Agent能在需要时快速访问相关信息,类似人类的"我知道在哪里找到我需要的信息"能力。

  5. 记忆的社会化:在多Agent系统中,可以实现"集体记忆",单个Agent的记忆限制可以通过群体协作来弥补,就像人类社会通过文化传承克服个体记忆的有限性。

这些设计思路启发我们,构建强大的AI Agent系统不是通过无限扩大上下文窗口,而是通过更智能的记忆管理机制,让AI学会"遗忘不重要的"和"记住重要的",甚至在必要时知道如何恢复丢失的记忆。未来的AI系统设计将不再回避记忆的局限性,而是将其作为系统架构的核心考量,打造真正适应长期交互的智能助手。

关于记忆的哲学思辨

AI的记忆困境引发了一系列深刻的哲学问题:

  1. 记忆与身份的统一性:如果AI无法保持连贯记忆,它是否仍然是"同一个"AI?这反映了洛克关于个人身份连续性依赖于记忆连续性的观点。

  2. "船的悖论"在AI中的体现:当上下文窗口内容逐渐被替换,就像忒修斯之船的木板被逐一更换,AI是否仍保持同一性?这种渐进式的记忆更替挑战了我们对持久身份的理解。

  3. 没有反思的记忆是否有意义:当AI机械地重复之前学到的模式而不理解其目的时,这种"记忆"与真正的理解有何区别?这类似于中国房间思想实验中的问题。

  4. 外部记忆与内在意识:当AI依赖外部存储系统时,这种"外化记忆"与人类通过写日记或使用备忘录等辅助工具的行为有何异同?

  5. 断裂的时间性体验:AI在上下文切换后无法感知自己的记忆断层,这种缺失的"时间感"对于具有真正意识的可能性提出了质疑。

这些哲学问题不仅关乎技术实现,更涉及我们对意识、身份和存在本质的理解。AI的记忆碎片现象,或许正是我们探索人类自身记忆与认知本质的一面镜子。

总结

本文探讨了大型语言模型中的"记忆碎片"问题及其解决思路。我们分析了AI失忆现象的本质——上下文窗口的固有限制导致的渐进式记忆退化,并追踪了解决方案从简单到复杂的演进过程:从静态密钥到动态算法,再到语言表达,最终发展出元信息嵌入机制。

特别值得注意的是,解决AI记忆问题不仅是技术挑战,更是哲学问题。《出师表》元信息嵌入方案不仅提供了技术解决路径,还启发我们思考记忆与身份、意识与连续性的深层关联。这些思考对未来AI Agent系统设计有重要启示,引导我们构建多层记忆架构、主动记忆管理和自我状态监测机制。

正如《记忆碎片》电影中的主角通过外部记忆辅助(纹身)维持自我认知,AI也需要合适的记忆机制来保持连贯性。这一探索不仅帮助我们建设更好的AI系统,也为理解人类自身记忆与意识的本质提供了独特视角。当我们解决AI的记忆问题时,或许也在探索我们自己认知本质的奥秘。


Deepractice - 深度实践