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HTM (Hierarchical Temporal Memory): LLM을 위한 계층적 시계열 메모리 시스템 개요

Overview - HTM - Hierarchical Temporal Memory

작성자
Ruby AI News
발행일
2026년 02월 27일
https://madbomber.github.io/htm/

핵심 요약

  • 1 HTM은 인간의 인지 능력을 모사하여 워킹 메모리와 장기 메모리로 구성된 2단계 아키텍처를 통해 LLM의 문맥 유지를 최적화하는 시스템입니다.
  • 2 PostgreSQL과 pgvector를 활용한 하이브리드 검색 기능을 제공하며, '절대 잊지 않는' 철학을 바탕으로 모든 기억 데이터를 영구적으로 보존하고 관리합니다.
  • 3 RubyLLM과의 통합을 통해 다양한 LLM 제공업체를 지원하며, 다수의 AI 에이전트가 공유하는 집단 지성 형태의 '하이브 마인드' 메모리 구축이 가능합니다.

도입

HTM(Hierarchical Temporal Memory)은 대규모 언어 모델(LLM)이 정보를 인코딩, 저장 및 검색하는 방식을 혁신하기 위해 설계된 계층적 시계열 메모리 시스템입니다. 이 시스템은 단순한 개념부터 세부적인 관계에 이르기까지 다양한 추상화 수준에서 작동하며, 현재와 과거를 아우르는 시간적 데이터를 효과적으로 처리합니다. 특히 LLM의 제한된 컨텍스트 윈도우 문제를 해결하기 위해 인간의 기억 구조를 모사한 2단계 메모리 아키텍처를 도입하여, 개발자가 지능적이고 문맥 파악 능력이 뛰어난 AI 애플리케이션을 구축할 수 있도록 돕습니다.

1. 2단계 메모리 아키텍처 (Two-Tier Memory Architecture)

HTM은 인간의 뇌가 정보를 처리하는 방식과 유사하게 설계되었습니다. 시스템은 크게 두 가지 계층으로 나뉩니다. 첫째, ‘워킹 메모리’는 LLM이 즉시 접근할 수 있는 토큰 제한적인 활성 컨텍스트 영역으로, 실시간 대화나 작업의 흐름을 유지하는 데 최적화되어 있습니다. 둘째, ‘장기 메모리’는 PostgreSQL 데이터베이스를 기반으로 하여 대규모 정보를 영구적으로 저장합니다. 이 두 계층은 상호 보완적으로 작동합니다. 워킹 메모리 내의 공간이 부족해지면, 시스템은 자동으로 중요도가 낮은 기억을 장기 메모리로 옮기는 ‘축출(Eviction)’ 프로세스를 수행하여 메모리 효율성을 극대화합니다.

2. 절대 잊지 않는 철학 (Never-Forget Philosophy)

이 시스템의 핵심 원칙 중 하나는 사용자가 명시적으로 삭제를 요청하지 않는 한 어떠한 정보도 유실되지 않는다는 것입니다. 모든 기억 데이터는 기본적으로 장기 저장소에 무기한 보관됩니다. 워킹 메모리에서 데이터가 빠져나가더라도 이는 삭제가 아닌 이동으로 처리됩니다. 실제 데이터 삭제를 위해서는 forget() 메서드를 호출해야 하며, 이마저도 기본적으로는 복구가 가능한 ‘소프트 삭제(Soft Delete)’ 방식을 채택하고 있습니다. 완전한 영구 삭제를 위해서는 별도의 확인 매개변수가 필요하며, 모든 메모리 조작 과정은 감사 추적이 가능하도록 기록됩니다.

3. 고급 RAG 및 하이브리드 검색 기술

HTM은 효율적인 정보 검색을 위해 다각적인 접근 방식을 취합니다. pgvector를 활용한 벡터 유사도 검색은 문장의 의미적 맥락을 파악하여 가장 관련성 높은 기억을 추출합니다. 이와 동시에 PostgreSQL의 전체 텍스트 검색 기능을 결합한 ‘하이브리드 검색’ 전략을 사용하여 키워드 기반의 정확도까지 확보합니다. 또한 ‘지난주’, ‘어제’와 같은 자연어 표현을 이용한 시간적 필터링을 지원하여, 특정 시점의 정보를 손쉽게 찾아낼 수 있습니다. 중요도 점수(Importance Scoring) 시스템은 수많은 기억 중에서도 가장 핵심적인 정보를 우선적으로 선별할 수 있게 해줍니다.

4. 집단 지성 및 의사 지식 그래프 (Multi-Robot & Knowledge Graph)

HTM은 단일 AI 에이전트를 넘어 다수의 로봇이 정보를 공유하는 ‘하이브 마인드’ 기능을 지원합니다. 모든 로봇은 전역 장기 메모리에 접근할 수 있으며, 어떤 로봇이 언제 어떤 발언을 했는지에 대한 메타데이터가 함께 관리됩니다. 이를 통해 여러 에이전트 간의 대화 연속성을 보장합니다. 또한, 계층적 분류 체계를 통해 기억 간의 복잡한 관계 네트워크를 구축하는 ‘의사 지식 그래프’ 기능을 제공합니다. 최대 4단계의 추상화 수준을 지원하는 태그 시스템을 통해 기억을 체계적으로 범주화하고 탐색할 수 있습니다.

5. 아키텍처 구성 요소 및 개발자 편의성

HTM은 Ruby 생태계와의 완벽한 조화를 목표로 합니다. RubyLLM 라이브러리를 통해 Ollama, OpenAI, Anthropic, Gemini, Azure, Bedrock, DeepSeek 등 현존하는 대부분의 LLM 제공업체와 연동될 수 있습니다. 개발자는 간단한 설정만으로 임베딩 모델과 태그 생성 모델을 지정할 수 있으며, remember, recall, assemble_context와 같은 직관적인 API를 통해 복잡한 메모리 관리 로직을 구현할 수 있습니다. 또한 사실, 문맥, 코드, 선호도, 결정사항 등 다양한 메모리 유형을 지원하여 데이터의 성격에 맞는 최적화된 처리가 가능합니다.

결론

HTM은 단순한 데이터 저장소를 넘어 LLM에게 지속적이고 구조화된 기억력을 부여하는 강력한 프레임워크입니다. '문맥이 왕이다(Context is King)'라는 철학 아래, 시간적 흐름과 정보 간의 관계를 보존함으로써 AI 에이전트가 보다 인간에 가까운 인지 능력을 갖추도록 지원합니다. Ruby 개발자들에게는 복잡한 RAG 파이프라인과 메모리 관리 로직을 추상화하여 제공하므로, 지능형 코딩 어시스턴트나 고객 서비스 봇과 같은 고도화된 AI 서비스를 신속하게 구축할 수 있는 핵심 도구가 될 것입니다.

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