docs: 更新 README.md,包含算法细节、局限性、适用场景

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Elaina
2026-04-22 09:49:17 +08:00
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125
README.md
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@@ -1,15 +1,32 @@
# 上下文门控器 (Context Gatekeeper) # 上下文门控器 (Context Gatekeeper)
**论文:** https://gitea.ephron.ren/elaina/context-gatekeeper/src/branch/main/paper.md
轻量级上下文选择器,在同一会话中自动从历史对话里选出最小且相关的片段,减少话题污染和控制上下文长度。 轻量级上下文选择器,在同一会话中自动从历史对话里选出最小且相关的片段,减少话题污染和控制上下文长度。
## 特性 ## 特性
- 🚀 **纯 Python**,无需额外模型依赖 - 🚀 **纯 Python**,无需向量化模型依赖(无 embedding、reranker、分类器
- 💻 **轻量运行**支持 2 核 2G 环境 - 💻 **轻量运行**2 核 2G 环境可流畅运行
- 🔍 **话题门控**智能判断继续/切换 - 🔍 **话题门控**通过锚点 overlap + new_ratio 判断继续/切换,含指代词强制继承
- 📦 **稀疏召回**BM25/IDF-overlap 评分 - 📦 **稀疏召回**BM25/IDF-overlap 评分,用户侧权重高于助手侧
- 🎯 **最小覆盖**贪心算法选择最优子集 - 🎯 **最小覆盖**基于 IDF 加权集合覆盖的贪心选择
- ⚙️ **稳定约束区**,持久化用户偏好 - ⚙️ **稳定约束区**,持久化用户偏好(语言/风格/禁用项)
## 核心流程
```
用户查询 q
① 锚点提取(中文 2/3-gram、英文单词、代码标识符、版本号、引号短语
② 话题门控overlap > 0.45 → 继续overlap < 0.20 且 new_ratio > 0.70 → 切换;
有指代词 → 强制继续;中间地带默认继续)
③ 稀疏召回top-20BM25/IDF-overlap + exact match + 新鲜度奖励)
④ 最小覆盖选择gain = ΣIDF(t) / cost^α,贪心选择达到 85% 覆盖停止)
```
## 安装 ## 安装
@@ -25,29 +42,22 @@ from src.gatekeeper import ContextGatekeeper
# 初始化token 预算 4000 # 初始化token 预算 4000
gate = ContextGatekeeper(token_budget=4000) gate = ContextGatekeeper(token_budget=4000)
# 添加对话历史 # 添加多轮对话
gate.add_turn("Redis 锁续租为什么会脑裂", "因为 TTL 设置不合理...") gate.add_turn("如何设计一个 Redis 分布式锁?",
gate.add_turn("如何避免脑裂", "可以增加时钟偏移检测...") "分布式锁需要满足互斥性、死锁避免、性能要求。常用 Redisson 实现。")
gate.add_turn("锁的 TTL 设置多少合适?",
"TTL 取决于业务操作耗时,建议 3-5 倍 buffer同时要续期机制。")
# 为当前查询选择上下文 # 为当前查询选择上下文
selected = gate.select("锁的 TTL 怎么设置") selected = gate.select("锁的 TTL 设置多少合适?")
for item in selected: for item in selected:
print(f"轮次 {item['turn_id']}: {item['user']}") print(f"轮次 {item['turn_id']}: {item['user']}")
print(f"助手: {item['assistant']}\n") print(f"助手: {item['assistant']}\n")
# 设置稳定约束 # 构建完整 prompt可直接发给 LLM
gate.set_constraint("language", "中文") prompt = gate.build_prompt("锁的 TTL 设置多少合适?")
gate.set_constraint("style", "简洁") print(prompt)
# 构建完整 prompt
prompt = gate.build_prompt("Redis 集群如何搭建")
```
## 核心流程
```
用户输入 → 锚点提取 → 话题门控 → 稀疏召回 → 最小覆盖选择 → 组装 Prompt
``` ```
## 项目结构 ## 项目结构
@@ -55,20 +65,19 @@ prompt = gate.build_prompt("Redis 集群如何搭建")
``` ```
context-gatekeeper/ context-gatekeeper/
├── src/ ├── src/
│ ├── __init__.py │ ├── anchor.py # 锚点提取2/3-gram + IDF
│ ├── anchor.py # 锚点提取
│ ├── block.py # Block 数据结构 │ ├── block.py # Block 数据结构
│ ├── topic_gate.py # 话题门控 │ ├── topic_gate.py # 话题门控overlap + new_ratio + 指代词)
│ ├── sparse.py # 稀疏召回 │ ├── sparse.py # 稀疏召回BM25/IDF + exact + recency
│ ├── selector.py # 最小覆盖选择 │ ├── selector.py # 最小覆盖选择IDF加权贪心
│ └── gatekeeper.py # 主模块 │ └── gatekeeper.py # 主模块(组合各子模块)
├── tests/ ├── tests/
│ ├── test_gatekeeper.py # 单元测试 │ ├── test_gatekeeper.py # 单元测试9/9
│ └── test_e2e.py # 端到端测试 │ └── test_full_evaluation.py # 完整评测
├── SPEC.md # 规格文档 ├── evaluation_results.json # 评测结果
├── README.md ├── paper.md # 技术论文
├── .env.example ├── SPEC.md # 规格文档
└── .gitignore └── README.md
``` ```
## 运行测试 ## 运行测试
@@ -77,26 +86,52 @@ context-gatekeeper/
# 单元测试 # 单元测试
pytest tests/test_gatekeeper.py -v pytest tests/test_gatekeeper.py -v
# 端到端测试(需要配置 .env # 完整评测20轮对话
cp .env.example .env pytest tests/test_full_evaluation.py -v
# 编辑 .env 填入你的 MiniMax API Key
pytest tests/test_e2e.py -v
``` ```
## 算法细节 ## 算法细节
### 话题门控 ### 话题门控判断
- **overlap > 0.45**:继续当前话题 ```python
- **overlap < 0.20** 且 **new_ratio > 0.70**:切换新话题 overlap = Σ IDF(t) for t A(q)A(T) / Σ IDF(t) for t A(q)
- 有指代词(这个/那个/它/上面)→ 强制继续 new_ratio = Σ IDF(t) for t A(q)\A(T) / Σ IDF(t) for t A(q)
if overlap > 0.45: continue
elif overlap < 0.20 and new_ratio > 0.70: switch
elif has_deictic: continue # 指代词强制继承
else: continue # 中间地带默认继续
```
### 稀疏召回评分 ### 稀疏召回评分
``` ```
score = 1.5 * lex(user) + 0.7 * lex(assistant) + 1.0 * exact + 0.2 * recency score = 1.5·lex(u_b,q) + 0.7·lex(a_b,q) + 1.0·exact(b,q) + 0.2·recency(b)
``` ```
### 最小覆盖选择 ### 最小覆盖 gain
贪心选择"单位长度收益最大"的 block直到覆盖率达到 85% 或 token 预算耗尽。 ```
gain(b|S) = Σ IDF(t) for t ∈ cov(b)\covered(S) / cost(b)^α, α=0.8
```
## 局限性与适用场景
**局限性:**
- 稀疏检索在语义相似但词形不同时召回率有限
- 中文锚点无停用词过滤,高频无意义词可能干扰 IDF
- Token 估算为粗略估算字符数×1.5),与实际有 2-3 倍误差
**适用场景:**
- 资源受限的生产环境(边缘设备、私有部署)
- 对延迟敏感的实时对话
- 中等复杂度对话10-50轮
**不适用:**
- 需要精确语义匹配的场景(建议用向量检索)
- 极长对话(>100轮IDF 全量更新有偏)
## License
MIT