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我设计了一个AI学情知识库 | 专用记忆结构

发布日期：2025-07-05 21:11:32 浏览次数： 1642

作者：科技传播坊

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本文创作机缘：上周参与教育企业内部AI比赛活动，我看到了各岗位对个性化学情的迫切需求，激发我这台AI大脑生成了一些新的信息。我意识到，有一个公共组件可以被抽象出来，姑且叫做AI中台的学情知识库吧。

广义上的RAG，和上下文工程，在我看来就是同义词。

如果AI的工作记忆空间（最大输入+输出tokens）每次都能包含恰当的输入，那么只要AI推理性能良好，计算结果就会与预期方向一致。

好的推理能力不止和AI内部权重有关。AI自己的权重是被压缩的智能，它必然会随着人类社会的发展而永无止境地升级，无论这个升级过程（训练/微调）是手工的、半自动的、全自动的。

然而，推理能力更需要充足的信息燃料，没有好的燃料，计算方向就会跑偏，以至于出现一眼就能识破的“AI幻觉”。

所以，充足的信息燃料，也就是RAG地嵌入在AI工作记忆的信息，是智能的关键。这一点和人一样，无论系统1、系统2，人在刺激-反应过程中，也都是输入信息，经过机体计算，输出/生成反应。

你可以在与AI任何对话中，带上公域信息（比如光速是多少），那么私域信息呢？

我常说，AI永远不知道你家有几个抽屉，除非是和你生活在一起的具身智能机器人，因为它（或者“他”/“她”）处于和你相同的环境信息场。

《信息哲学——理论、体系、方法》，p.78

要从权限区域（比如你家的门和围墙所圈定的私密空间）中获取私域信息，其结构和算法非常重要。我更喜欢称其为记忆。

模型自身的记忆被固化在权重里。同样地，外部的记忆需要稳定且明确的结构才会表现出来。

《生命3.0》，“什么是记忆”

可以构建像mem0的通用记忆结构。这种结构会慢慢“长大”。因为通用，所以适用于任何环境信息场，它拥有自适应的能力。但是这个过程是缓慢的，而且不同的mem0实例，即便在相同的环境信息场，也会生长出近似但不完全相同的记忆结构。实际上，高山流水，知音难觅。

而且通用结构的副作用之一，和人一样，就是被锚定，或者说固化。修改自身已经相对稳定的认知，并不是一件容易的事情，需要比创建该认知更大量的环境信息场刺激，特别是基于当前成熟认知下的反例刺激。

《教学模式（8th）》，“概念获得模式”

这就是为什么各领域的设计人员宁肯重新设计，也不想“屎上雕花”，因为反向推导并融入他人认知所消耗的算力太大了，远远高于重新设计。

很长一段时间以来，我痴迷于构建通用记忆结构。而现在，我觉得专用记忆结构同样非常重要，而且似乎是必不可少的。因为它给计算工具提供了稳定的记忆，是智能行为表现的关键。

这和AI中台学情知识库有什么关系？

在AI比赛中，我看到了许多自适应学习的“切面”/“片段”，几乎所有项目都和个性化学情直接关联，甚至是信息的源头。

大模型不知道关于学情的任何私有信息。比如，如果我问AI：“张三的第三节课做得怎么样？他还有什么薄弱项？”显然，这和你直接问AI“我家有几个抽屉”的结果是一样的。

我意识到，需要构建一套企业内部的学情知识库，API地或LUI地交互，使得有权限的人/智能体获取私有学情信息，从而开展围绕组织成员/智能体自身目的的计算活动。

这需要稳定的专用记忆结构。如何设计这样的结构？这是一个领域问题，因此需要教育专家为主导，配合技术专家确认技术可行性，一同构建。

从教育角度，学习表现是学习结果的评价证据，评价指标是学习目标的外在表现。据此，就容易设计出记忆的结构，然后配合技术专家将其实现。

在我熟悉的实践中，课程结构是这样的（在外一层是“课程体系”，下图忽略）：

最小单位是教学环节，它是记忆系统中的长时记忆中的情景记忆。

伍尔福克的《教育心理学》

通过提示词函数，可以RAG地将学生学情计算出来：

学情 = 提示词(学习目标, 情景记忆_1,..., 情景记忆_n)

学情就是非常重要的结构，也是教育专家的核心建模。说到底，它就是长时记忆中的语义记忆。

伍尔福克的《教育心理学》

至此，我们得到了一个抽象图景：

我花一天时间用cursor做了一个原型，模型Doubao-Seed-1.6-thinking。

先看看cursor为我虚构的课程/单元/单课/环节模型，其中包含课程目标（courses.objectives）、单元目标（units.objectives）、单课目标（lessons.objectives），以及情景记忆碎片（steps）。

{  "courses": [    {      "id": "python-course-2023",      "name": "Python编程基础与实践",      "description": "专为K-12学生设计的Python编程课程，注重实践能力培养",      "objectives": [        "运用Python基础语法解决简单的编程问题",        "分析并实现基本的算法和数据结构",        "设计并开发简单的应用程序",        "评估代码质量并进行优化"      ],      "tools": ["Python"],      "grade_range": "7-12",      "units": [        {          "id": "unit-1",          "name": "Python基础语法与结构",          "objectives": [            "正确使用Python基本数据类型和运算符",            "构建基本的控制流结构(条件语句和循环)",            "创建并调用函数实现代码复用",            "应用字符串和列表操作解决文本处理问题"          ],          "lessons": [            {              "id": "lesson-1-1",              "name": "Python入门与基本数据类型",              "objectives": [                "安装并配置Python开发环境",                "区分并正确使用数值、字符串和布尔类型",                "应用基本运算符执行数学和逻辑运算",                "使用变量存储和操作数据"              ],              "steps": [                {                  "id": "step-1-1-1",                  "name": "环境安装与配置",                  "type": "instruction",                  "content": "讲解Python的安装方法与开发环境配置",                  "duration": 15,                  "assessment": false                },                {                  "id": "step-1-1-2",                  "name": "变量与数据类型",                  "type": "concept",                  "content": "介绍Python的基本数据类型和变量声明",                  "duration": 20,                  "assessment": false                },                {                  "id": "step-1-1-3",                  "name": "基本运算实践",                  "type": "exercise",                  "content": "完成5个基础运算的编程练习，覆盖各种数据类型的操作",                  "duration": 25,                  "assessment": true,                  "exercise": {                    "description": "实现一个简单计算器，能够进行加减乘除和取余运算",                    "requirements": [                      "接受用户输入的两个数字和一个运算符",                      "根据运算符执行相应的运算",                      "处理可能的异常情况(如除零错误)",                      "格式化输出计算结果"                    ],                    "sample_code": "# 请在此实现简单计算器功能\n\n# 获取用户输入\n\n# 执行计算\n\n# 输出结果",                    "evaluation_criteria": [                      "程序能正确处理所有基本运算",                      "代码对异常情况有适当处理",                      "变量命名符合规范",                      "输出结果格式正确"                    ]                  }                }              ]            },/* 剩余课程结构省略 */

课程/单元/单课目标和教学环节的可视化呈现：