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zenbrain

ZenBrain 是一个面向 LLM 智能体的动态记忆系统,采用受神经科学启发的七层记忆架构(工作记忆、情景记忆、语义记忆、程序记忆等),并集成 FSRS 间隔重复与记忆巩固机制。它能够将输入路由到事实、情景或程序层,跨层搜索,并将重复出现的情景合并为事实。该项目为纯 TypeScript 库,零依赖,同时提供 Model Context Protocol (MCP) 服务器和 Vercel AI SDK 中间件。记忆数据存储在用户自托管的 SQLite 或 PostgreSQL 中,嵌入模型或 LLM 为可选组件。项目附带论文(arXiv 2604.23878)和 Zenodo 复现包,在 LongMemEval-500 基准上取得 91.3% 的全上下文 oracle 准确率,且每查询 token 成本仅为后者的 1/109.6。当前版本为 pre-1.0,公共 API 可能变动。

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工具介绍

ZenBrain 是一个为 AI 智能体设计的动态记忆系统,其核心目标是为 LLM 智能体提供跨会话的持久记忆。它从人类记忆研究中汲取灵感,构建了七层记忆架构,并附带一个包含 20 个神经科学启发算法模块的库。

用途

ZenBrain 旨在解决 AI 智能体在每次对话后遗忘一切的问题。它通过分层记忆和多种记忆机制,让智能体能够跨会话记住信息,并模拟人类记忆的巩固、遗忘和检索过程。

主要能力

  • 七层记忆架构:每层存储不同类型的记忆,并以各自的方式存储和搜索。具体层级包括工作记忆、情景记忆、语义记忆、程序记忆等(资料中提及七层,但未逐一列出全部名称)。
  • 记忆协调器(MemoryCoordinator):将各层统一在一个 API 之下,负责存储、回忆、巩固和遗忘。
  • FSRS 间隔重复:每个事实都获得 FSRS 调度,应用通过 recordReview() 报告复习,FSRS 设定下一次复习时间。
  • 情绪标记:使用 400+ 关键词词典(英语和德语)为记忆分配唤醒度、效价和重要性分数,情绪权重可将衰减半衰期延长至多 3 倍。
  • 赫布学习:知识图谱中频繁共激活的边会增强,未使用的边会衰减并最终修剪,并带有稳态归一化。
  • 艾宾浩斯遗忘曲线:实现个性化衰减曲线,并兼容 SM-2。
  • 上下文依赖检索:捕获时间上下文和任务类型,上下文匹配可带来最高 30% 的检索提升。
  • 贝叶斯置信度传播:在知识图谱中传播置信度,支持证据增加置信度,矛盾降低置信度。
  • 睡眠巩固:模拟睡眠回放,selectForReplay() 优先选择情绪化和最近访问的记忆,simulateReplay() 将其稳定性提升 50%,pruneWeakConnections() 移除弱赫布边。
  • 高级算法模块:自 v0.3.0 起,@zensation/algorithms 提供 10 个高级算法,包括 fsrs-vmPFC、hebbian-two-factor、sleep-simulation-selection、spectral-health、ib-budget、dopamine-routing、hopfield-stm、personalized-pagerank、surprise-gradient-memory、temporal-multi-route。
  • 零依赖:纯 TypeScript,双 ESM + CJS,支持 tree-shakeable 子路径导出。
  • 自托管:库本身不进行网络调用,记忆存储在用户操作的 SQLite 或 PostgreSQL 中,嵌入模型或 LLM 可选。
  • MCP 服务器与 Vercel AI SDK 中间件:提供集成方式。

使用方式

  • 安装:需要 Node.js 22 或更新版本。在 Node 20 或更旧版本上,npm 会静默安装最后一个兼容版本(@zensation/algorithms@0.3.4,@zensation/core@0.2.2)。
  • 核心包 @zensation/core 提供 MemoryCoordinator,负责存储、回忆、巩固和遗忘。
  • 算法库 @zensation/algorithms 提供 20 个模块的测试函数,每个高级算法有独立子路径(如 @zensation/algorithms/spectral-health)。
  • 协调器仅调用部分算法;许多机制需要用户自行接入自己的系统。
  • 提供七个自包含示例在 examples/ 目录中,集成示例需要安装相应 SDK。
  • 提供浏览器实时游乐场,无需安装即可运行已发布代码。
  • 机制比较脚本:bash scripts/compare-mechanisms.sh,无需 API 密钥,一分钟内运行,并打印阳性和阴性对照。

适用场景

  • 需要长期记忆的 AI 聊天机器人。
  • 具有自组织边的知识图谱。
  • 带置信度评分的 RAG。
  • 任何需要跨会话记忆、记忆巩固和检索增强的 LLM 智能体应用。

限制

  • 当前版本为 pre-1.0,公共 API 在 1.0 之前仍可能变化。
  • 论文中的六个 Predictive Memory Architecture (PMA) 组件为专有,不在开源包中。
  • 协调器不运行睡眠回放;consolidate() 仅将情绪加权的情景转化为事实,每个一次。
  • 协调器不保留知识图谱,赫布学习等函数需用户自行应用于自己的图谱。
  • 协调器不存储编码上下文;includeContext 选项从未生效,已在 0.5.0 中撤回。
  • 在 LoCoMo 上,基于子串的聚合 F1 指标设计上偏向词汇检索(BM25),项目不对此提出异议。
  • 论文中其他消融表需要本包不携带的数据(表 11 需要 LoCoMo 语料,表 13 需要不同管道)。
  • 需要 Node.js 22 或更新版本。
  • 嵌入模型或 LLM 为可选,但某些配置(如使用 nomic-embed-text 作为嵌入提供者)是测量基准数据时的配置。

基准与验证

  • 在 LongMemEval-500 上,与 Letta、Mem0 和 A-Mem 的九项头对头比较中,三项保持优势(全部针对 A-Mem),其余六项为平局,无败绩。达到全上下文 oracle 二元判断准确率的 91.3%,每查询 token 成本为后者的 1/109.6(47.7% vs. 52.2%)。
  • 822 个测试全部通过,覆盖 Node 22、24、26 以及 PostgreSQL with pgvector。
  • 论文:arXiv 2604.23878;开放获取存档:doi.org/10.5281/zenodo.19353663。
  • 复现包:机制消融(10.5281/zenodo.22162063)和测量包(10.5281/zenodo.22161977)。
  • 许可证:论文 CC BY 4.0,代码 Apache-2.0。