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Mem0 + Milvus:为人工智能构建持久化长时记忆

  • 2025-09-12
    浙江
  • 本文字数:6372 字

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Mem0 + Milvus:为人工智能构建持久化长时记忆

作者:周弘懿(锦琛)

背景

跟 ChatGPT 对话,比跟真人社交还累!真人好歹能记住你名字吧?


想象一下——你昨天刚把沙发位置、爆米花口味、爱看的电影都告诉了 ChatGPT,而它永远是那个热情又健忘的助理,下次再对话还是会问:“哦?是吗?那太好了!请问您对什么类型的电影感兴趣呢?”


受够了这种单方面的“社牛”表演?Mem0 来了,专治 AI 失忆症,给你的“金鱼脑”助理装个大容量硬盘,让你们下次见面,能直接跳过多余的问答,从“好久不见”开始。

Mem0 介绍

Mem0 是为 AI 智能体开发打造的记忆层。它就像一个持久的“大脑”,能帮助 AI 智能体完成以下内容:

  • 随时调取历史对话,追溯关键信息

  • 精准记住用户的个人偏好与重要事实

  • 在实践中总结经验,不断自我完善


git 地址:https://github.com/mem0ai/mem0

记忆层的作用

如下图所示,无记忆层的情况下,即使 LLM 有超大的上下文窗口的情况下,再开一个新会话后上下文都会被重置。有记忆层 Mem0 的情况下,将保留上下文,召回需要的内容,并持续优化自身存储。

记忆层在AI 智能体开发中的作用


如下图所示,Mem0 会与检索器(RAG)、LLM 、上下文并肩工作。与传统的基于检索的系统(如 RAG)不同,Mem0 会记录过往交互、保存长期知识,并让智能体的行为随时间而进化。仅会将记忆中相关的知识合并到 prompt 之中,输入给 LLM。

Mem0在AI智能体中的处理方式


下面是 Mem0 记忆层和使用 LLM 上下文窗口的主要区别


记忆层和 RAG 对比

以 Mem0 为代表的记忆层与传统 RAG 对比有以下区别:

  • 实体关联:理解并跨会话关联人物、主题,而非仅检索静态文档。

  • 记忆策略:优先近期、高相关记忆,旧信息自动衰减。

  • 会话连续:长期保留上下文,使得虚拟伴侣、学习助手等场景更连贯。

  • 持续学习:根据用户反馈实时微调,个性化随时间更精准。

  • 动态更新:新交互即时写入记忆,无需重新索引文档。

Mem0 核心流程

Mem0 的核心工作流程包括以下步骤:

  1. 语义捕获:利用 LLM 对会话流进行智能解析,自动捕获并抽象出具备长期价值的核心语义信息。

  2. 内容向量化:通过嵌入模型将这些语义信息编码为高维度的向量,为后续的相似度计算和高效检索奠定基础。

  3. 向量存储:将上一步生成的向量存储至向量数据库中,该数据库需要支持大规模、低延迟的语义搜索,在后面的例子中我们将使用阿里云 Milvus。

  4. 检索:系统接收到新的用户输入后,会立即在向量空间中进行语义相似度匹配,精准地调用出与当前情境最关联的历史记忆。

  5. 上下文增强:将调用出的历史记忆注入到当前的推理链路中,与现有上下文相结合,从而生成逻辑更连贯、内容更具个性化的响应。

阿里云 Milvus 基本原理介绍

基本原理与架构概述

Milvus 是专为向量相似性搜索设计的分布式数据库,其核心基于以下关键技术:

  • 近似最近邻搜索(ANN):通过 HNSW、IVF、PQ 等算法实现高效向量检索,平衡精度与速度。

  • 向量索引与查询分离:支持动态构建多种索引类型(如 FLAT、IVF_FLAT、IVF_PQ、HNSW),适配不同场景需求。

  • 向量数据分片与分布式计算:数据水平切分(Sharding)并行处理,实现高吞吐与低延迟。


采用云原生和存算分离的微服务架构。该架构分为接入、协调、执行和存储四层。各组件可独立扩展,确保了系统的高性能、高可用性和弹性。它依赖成熟的第三方组件(如 etcd、对象存储)进行数据和元数据管理,稳定可靠。


阿里云 Milvus 系统架构图

阿里云 Milvus 系统架构图

使用场景

阿里云 Milvus 适用于任何需要进行“相似性”匹配的场景。其核心应用包括:

  1. 图像视频搜索:如电商平台的以图搜图、安防领域的人脸识别和视频轨迹追踪。

  2. 文本语义搜索:构建智能客服、企业内部文档知识库和代码搜索引擎,能精准理解用户意图,而非简单的关键词匹配。

  3. 个性化推荐系统:根据用户的行为和偏好向量,实时推荐最相似的商品、音乐、新闻或视频。

  4. 前沿科学与安全:在生物信息学中加速药物分子筛选,或在网络安全领域进行异常流量和欺诈行为检测。

  5. 智能驾驶数据准备与挖掘:对点云图像、车载传感器收集的音视频等多模态数据进行向量数据的实时查询。


更多介绍:https://www.aliyun.com/product/milvus


接下来,本教程将通过两个示例,带你实践如何结合 Mem0 与 Milvus 实现:

  • 构建具备长期记忆的 AI Agent

  • 利用图谱引擎与向量引擎协同分析信息间的复杂关联。


实践一、有记忆的 AI Agent 开发流程

前提条件

代码开发

LangGraph 是一个业界成熟的用于构建有状态和多角色的 Agents 应用的框架。限于篇幅将不对 LangGraph 过多介绍,可以参考官方文档


  • 依赖库安装

pip install langgraph langchain-openai mem0ai
复制代码


  • 核心代码

包含以下核心步骤:

  1. 环境变量设置 OpenAI 方式访问百炼 qwen 大模型;LLM 设置 qwen-plus 作为语言大模型;Mem0 配置 qwen-plus 作为语义识别和处理大模型、使用 text-embedding-v3 作为 embedding 模型、使用 Milvus 作为向量存储数据库。

  2. 设置 LangGraph 会话状态,用于获取对话上下文。

  3. 对话 Agent 开发,使用 Mem0 的 search 接口获取相关的记忆、使用 Mem0 的 add 接口存储相关记忆到向量库 Milvus 中。

  4. 编排 LangGraph,设置节点和边。

  5. 设置 LangGraph 流式输出。

  6. 入口 main 函数进行人机交互。

from typing import Annotated, TypedDict, Listfrom langgraph.graph import StateGraph, STARTfrom langgraph.graph.message import add_messagesfrom langchain_openai import ChatOpenAIfrom mem0 import Memoryimport osfrom langchain_core.messages import SystemMessage, HumanMessage, AIMessage
# 设置环境变量,百炼平台qwen模型的key和baseurlos.environ["OPENAI_API_KEY"] = "sk-xx"os.environ["OPENAI_BASE_URL"] = "https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1"
# LLM设置llm = ChatOpenAI(model="qwen-plus", temperature=0.2, max_tokens=2000)# Mem0设置,LLM、embedding和向量库config = { "llm": { "provider": "openai", "config": { "model": "qwen-plus", "temperature": 0.2, "max_tokens": 2000, } }, "embedder": { "provider": "openai", "config": { "model": "text-embedding-v3", "embedding_dims": 128, } }, "vector_store": { "provider": "milvus", "config": { "collection_name": "mem0_test1", "embedding_model_dims": "128", "url": "http://c-xxx.milvus.aliyuncs.com:19530", "token": "root:xxx", "db_name": "default", }, }, "version": "v1.1",}
mem0 = Memory.from_config(config)
# 设置LangGraph对话状态class State(TypedDict): messages: Annotated[List[HumanMessage | AIMessage], add_messages] mem0_user_id: str
graph = StateGraph(State)
# 对话Agent开发,包含Mem0记忆读取和记忆存储def chatbot(state: State): messages = state["messages"] user_id = state["mem0_user_id"]
try: # Retrieve relevant memories memories = mem0.search(messages[-1].content, user_id=user_id,) # Handle dict response format memory_list = memories['results']
context = "Relevant information from previous conversations:\n" for memory in memory_list: context += f"- {memory['memory']}\n"
system_message = SystemMessage(content=f"""You are a helpful customer support assistant. Use the provided context to personalize your responses and remember user preferences and past interactions.{context}""")
full_messages = [system_message] + messages print(full_messages) response = llm.invoke(full_messages)
# Store the interaction in Mem0 try: interaction = [ { "role": "user", "content": messages[-1].content }, { "role": "assistant", "content": response.content } ] result = mem0.add(interaction, user_id=user_id,) print(f"Memory saved: {len(result.get('results', []))} memories added") except Exception as e: print(f"Error saving memory: {e}") return {"messages": [response]} except Exception as e: print(f"Error in chatbot: {e}") # Fallback response without memory context response = llm.invoke(messages) return {"messages": [response]}
# 设置LangGraph调度节点和边graph.add_node("chatbot", chatbot)graph.add_edge(START, "chatbot")graph.add_edge("chatbot", "chatbot")
compiled_graph = graph.compile()
# 设置LangGraph流式输出def run_conversation(user_input: str, mem0_user_id: str): config = {"configurable": {"thread_id": mem0_user_id}} state = {"messages": [HumanMessage(content=user_input)], "mem0_user_id": mem0_user_id}
for event in compiled_graph.stream(state, config): for value in event.values(): if value.get("messages"): print("Customer Support:", value["messages"][-1].content) return
# 入口函数交互入口if __name__ == "__main__": print("Welcome to Customer Support! How can I assist you today?") mem0_user_id = "alice" # You can generate or retrieve this based on your user management system while True: user_input = input("You: ") if user_input.lower() in ['quit', 'exit', 'bye']: print("Customer Support: Thank you for contacting us. Have a great day!") break run_conversation(user_input, mem0_user_id)
复制代码

验证效果

如下图所示,第一次执行代码我们没有任何上下文,我们提问和电影相关的问题并且和 LLM 说了不喜欢惊悚片,LLM 最终根据我们的要求推荐了一些合适的影片。

第一次提问


可以看到了一些 Memory saved 的打印,查看 Milvus 向量库,可以看到对应的 collection 已经有了几个 Entity。


点开数据页面,可以看到 Mem0 已将上下文经过 LLM 处理概括地保存到 metadata 字段中,并且对应的用户是 alice,数据为了可以被检索也已经被向量化存储到 vectors 字段中。


重新执行代码,因为我们已经有了记忆的存在,再问一下“我喜欢什么电影”,可以看到 Mem0 从 Milvus 中召回了相关的内容,并将内容合并到了 prompt 中发送给 LLM,我们得到了相关的电影推荐而不需要再和 LLM 重复介绍我们的喜好。


实践二:通过图谱引擎+向量引擎解析信息之间复杂关系

方案概述

Mem0 支持图谱记忆(Graph Memory)。借助图谱记忆,用户可以创建并利用信息之间的复杂关系,从而生成更细致、更具上下文感知能力的响应。这一融合使用户能够同时发挥向量检索与图谱技术的优势,实现更准确、更全面的信息检索与内容生成。


记忆层添加记录的方式如下图所示,Mem0 通过 LLM 提取内容后,通过添加或者更新的方式,同时将内容 embedding 到向量库和提取实体 &关系到图谱数据库中。

记忆层添加记录


记忆层检索记录的方式如下图所示,Mem0 通过 LLM 提取内容后,同时将内容 embedding 到向量库检索和提取实体 &关系到图谱数据库中检索,双路检索后将结果合并输出。

记忆层检索记录

前提条件

代码开发

  • 依赖库安装

pip install kuzu rank-bm25 mem0ai
复制代码


  • 核心代码

包含以下核心步骤:

  1. 环境变量设置 OpenAI 方式访问百炼 qwen 大模型;LLM 设置 qwen-plus 作为语言大模型;Mem0 配置 qwen-plus 作为语义识别和处理大模型、使用 text-embedding-v3 作为 embedding 模型、使用 Milvus 作为向量存储数据库、使用 kuzu 作为图谱数据库。

  2. 初始化 Mem0,添加数据,将同时添加内容到向量库和图谱库中。

  3. 提问测试。

from langchain_openai import ChatOpenAIfrom mem0 import Memory
# 设置环境变量,百炼平台qwen模型的key和baseurlos.environ["OPENAI_API_KEY"] = "sk-xx"os.environ["OPENAI_BASE_URL"] = "https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1"
# LLM设置llm = ChatOpenAI(model="qwen-plus", temperature=0.2, max_tokens=2000)# Mem0设置,LLM、embedding和向量库config = { "llm": { "provider": "openai", "config": { "model": "qwen-plus", "temperature": 0.2, "max_tokens": 2000, } }, "embedder": { "provider": "openai", "config": { "model": "text-embedding-v3", "embedding_dims": 128, } }, "vector_store": { "provider": "milvus", "config": { "collection_name": "mem0_test3", "embedding_model_dims": "128", "url": "http://c-xxx.milvus.aliyuncs.com:19530", "token": "root:xxx", "db_name": "default", }, }, "graph_store": { "provider": "kuzu", "config": { "db": "./mem0-example.kuzu" } }, "version": "v1.1",}
# 初始化Mem0,添加数据,将同时添加内容到向量库和图谱库中m = Memory.from_config(config)m.add("我喜欢去徒步旅行", user_id="alice123")m.add("我喜欢打羽毛球", user_id="alice123")m.add("我讨厌打羽毛球", user_id="alice123")m.add("我的朋友叫约翰,约翰有一只叫汤米的狗", user_id="alice123")m.add("我的名字是爱丽丝", user_id="alice123")m.add("约翰喜欢徒步旅行,哈利也喜欢徒步旅行", user_id="alice123")m.add("我的朋友彼得是蜘蛛侠", user_id="alice123")
# 按照score分数倒序排列,输出结果def get_res(res): sorted_results = sorted(res['results'], key=lambda x: x['score'], reverse=True) res['results'] = sorted_results print(json.dumps(res, ensure_ascii=False, indent=2))
# 提问测试get_res(m.search("我的名字是什么?", user_id="alice123"))get_res(m.search("谁是蜘蛛侠?", user_id="alice123"))
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验证效果

如下图所示,是“我的名字是什么?”的返回,可以看到 results 中是向量返回,返回的“名字是爱丽丝”得分并不高,relations 中是图谱返回,解析出了我的名字是“爱丽丝”,关系为 has_name。


如下图所示,是“谁是蜘蛛侠?”的返回,可以看到 results 中是向量返回,返回的“朋友彼得是蜘蛛侠”得分最低,relations 中是图谱返回,解析出了蜘蛛侠的名字是“彼得”,关系为是。

通过以上两个例子,可以发现,有图谱能力的加持,可以补齐向量库缺失信息之间深层分析的短板。


随着 AI 应用越来越深入日常生活,系统对用户上下文和历史信息的理解变得尤为重要。Mem0 与 Milvus 的结合,为人工智能提供了一套高效、可扩展的长时记忆解决方案。通过向量数据库持久化存储语义记忆,AI 不仅能记住过去的交互,还能在后续对话中持续调用和更新这些信息。这一能力让智能助手、客服机器人等应用更加连贯、个性化和实用。

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