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长期记忆、短期记忆、遗忘机制及门控机制;

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zhangjiqun
发布2025-01-18 08:42:16
发布2025-01-18 08:42:16
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长期记忆、短期记忆、遗忘机制及门控机制

智能问答系统实现长期记忆、短期记忆、遗忘机制以及门控机制的方法如下:

长期记忆的实现

- **使用数据库存储**:将大量的知识、信息和历史交互数据存储在数据库中。例如,将常见问题及其答案、领域知识、用户的历史提问和回答等存储在关系型数据库或非关系型数据库中。当需要回答问题时,**系统可以从数据库中检索相关信息**。

- **知识图谱技术**:构建知识图谱,将各种实体和它们之间的关系进行建模和存储。例如,在一个关于文化知识的智能问答系统中,**可以构建包含人物、历史事件、文化作品等实体以及它们之间的关联关系的知识图谱**。这样系统可以通过遍历知识图谱来获取更全面和深入的知识,实现长期记忆。

短期记忆的实现:滑动窗口

- **使用缓存技术**:在系统内存中设置缓存,用于临时存储近期使用过的信息。例如,当用户提出一个问题后,系统将相关的**回答和中间计算结果存储在缓存中**。如果用户在短时间内再次提出类似问题,系统可以直接从缓存**中获取答案,提高响应速度。**

- **基于会话管理**:在用户与系统的交互会话中,记录用户当前的对话状态和相关信息。例如,在一个**多轮对话的智能问答系统中,系统会记住用户之前提到的话题、关键信息**等,以便在后续对话中进行合理的回应。

遗忘机制的实现

- **设置时间阈值**:为存储的信息设置**时间戳**,当信息的存储时间超过一定阈值时,将其从缓存或长期记忆存储中删除。例如,对于缓存中的短期记忆信息**,如果在10分钟内没有被再次访问,就将其删除。**

- **基于活跃度的遗忘**:根据信息的使用频率来决定是否遗忘。对于长期记忆中的信息,如果长时间没有被使用,其活跃度较低,系统可以逐渐降低其权重或在存储空间紧张时将其删除。

门控机制及其示例

门控机制是一种在智能问答系统中用于控制信息流动和筛选的机制。它可以根据不同的条件和策略,决定哪些信息可以进入系统的不同记忆模块,哪些信息可以被保留或遗忘。以基于循环神经网络(RNN)的门控机制为例:

- **门控单元**:如长短期记忆网络(LSTM)中的遗忘门、输入门和输出门。遗忘门决定了从过去的记忆中丢弃多少信息;输入门控制新的信息有多少可以进入记忆单元;输出门决定了当前的记忆状态有多少可以作为输出。

- **示例**:假设用户询问“人工智能的发展历程”,系统通过输入门将相关的历史数据输入到记忆单元中,同时遗忘门会根据之前的记忆和当前的输入决定丢弃一些不相关的旧信息。然后,输出门根据当前的记忆状态生成关于人工智能发展历程的回答输出给用户。

Transformer中基于惊喜的遗忘机制

是一种根据输入信息的“**惊喜**”程度来决定是否遗忘先前信息的机制。“惊喜”通常指的是输入信息与模型预期的差异程度。**如果新输入的信息与模型之前的预期差异较大,即具有较高的“惊喜值”,那么模型可能会选择遗忘一些先前的信息**,以便更好地适应新的、更重要的信息。以下是其详细介绍:

原理

- **计算惊喜值**:模型会计算新输入信息与当前模型预测或预期之间的差异,这个差异值就是惊喜值。计算方式可以是通过比较当前输入的特征向量与模型内部的预期特征向量之间的距离或差异度量**或者梯度数值**来确定。

- **遗忘决策**:根据计算得到的惊喜值,模型会决定是否遗忘以及遗忘多少先前的信息。如果惊喜值较高,**说明新信息比较重要且与之前的信息有较大差异,模型可能会选择遗忘较多的先前信息;如果惊喜值较低,模型可能会保留更多的先前信息。**

举例

假设一个基于Transformer的智能问答系统在学习历史知识,之前它已经学习了大量关于古代文明的信息,并且形成了一定的**知识模式和预期**。

- 当输入关于古埃及文明的常规信息,如金字塔的建造方式、法老的统治等,模型计算出的惊喜值较低,因为这些信息与它之前学习的知识模式相符,所以模型不会遗忘太多先前关于其他古代文明的信息,而是将新信息融入已有的知识体系中。

- 当输入关于某个此前未学习过的、全新的古代文明的信息时,模型计算出的惊喜值会很高。此时,基于惊喜的遗忘机制会发挥作用,**模型可能会遗忘一些与当前新文明信息无关或冲突的先前关于其他古代文明的细节信息,以便更好地学习和记忆这个全新文明的特征和相关知识。**

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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  • 长期记忆、短期记忆、遗忘机制及门控机制
    • 长期记忆的实现
    • 短期记忆的实现:滑动窗口
    • 遗忘机制的实现
    • 门控机制及其示例
  • Transformer中基于惊喜的遗忘机制
    • 原理
    • 举例
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