인공지능과 뇌의 만남: 인지 신경과학에서 자율 에이전트까지의 기억 시스템

초록

기억은 과거와 미래를 잇는 핵심 연결 고리로서 인간과 AI 시스템 모두에 복잡한 과제를 해결하는 데 필수적인 개념과 경험을 제공합니다. 최근 자율 에이전트 연구는 인지 신경과학에서 통찰을 도출하여 효율적인 메모리 워크플로우를 설계하는 데 집중하고 있습니다. 그러나 학제 간 장벽으로 인해 기존 연구들은 인간 기억 메커니즘의 본질을 체계적으로 흡수하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 격차를 해소하기 위해 우리는 인지 신경과학과 LLM 기반 에이전트의 통찰을 연결하며 기억에 대한 학제적 지식을 체계적으로 종합합니다. 구체적으로, 우리는 먼저 인지 신경과학에서 LLM을 거쳐 에이전트에 이르는 점진적 궤적을 따라 기억의 정의와 기능을 명확히 합니다. 다음으로 생물학적 관점과 인공적 관점에서 메모리 분류 체계, 저장 메커니즘, 그리고 완전한 관리 생애주기에 대한 비교 분석을 제공합니다. 이후 에이전트 메모리 평가를 위한 주류 벤치마크를 검토합니다. 추가로 공격과 방어의 이중 관점에서 메모리 보안을 탐구합니다. 마지막으로 멀티모달 메모리 시스템과 기술 습득에 중점을 둔 미래 연구 방향을 전망합니다.

English

Memory serves as the pivotal nexus bridging past and future, providing both humans and AI systems with invaluable concepts and experience to navigate complex tasks. Recent research on autonomous agents has increasingly focused on designing efficient memory workflows by drawing on cognitive neuroscience. However, constrained by interdisciplinary barriers, existing works struggle to assimilate the essence of human memory mechanisms. To bridge this gap, we systematically synthesizes interdisciplinary knowledge of memory, connecting insights from cognitive neuroscience with LLM-driven agents. Specifically, we first elucidate the definition and function of memory along a progressive trajectory from cognitive neuroscience through LLMs to agents. We then provide a comparative analysis of memory taxonomy, storage mechanisms, and the complete management lifecycle from both biological and artificial perspectives. Subsequently, we review the mainstream benchmarks for evaluating agent memory. Additionally, we explore memory security from dual perspectives of attack and defense. Finally, we envision future research directions, with a focus on multimodal memory systems and skill acquisition.

인공지능과 뇌의 만남: 인지 신경과학에서 자율 에이전트까지의 기억 시스템

AI Meets Brain: Memory Systems from Cognitive Neuroscience to Autonomous Agents

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