论文

表征用于代理环境推理的 AlphaEarth 嵌入几何

Characterizing AlphaEarth Embedding Geometry for Agentic Environmental Reasoning

模型评测模型行为与机制分析

摘要

地球观测基础模型将陆地表面信息编码为密集嵌入向量,但这些表示的几何结构及其对下游推理的影响仍未得到充分探索。我们描述了 Google AlphaEarth 在 1210 万个美国大陆样本(2017--2023)中的 64 维嵌入的流形几何形状,并开发了一个代理系统,利用这种几何理解进行环境推理。流形是非欧几里得的:64 个原始维度的有效维度为 13.3(参与比),局部固有维度约为 10。切线空间大幅旋转,84\% 的位置超过 60\text Degree{},局部全局对齐 (mean$|\cosθ| = 0.17$) 接近 0.125 的随机基线。有监督的线性探针表明概念方向在流形上旋转,并且使用 PCA 导出和探针导出方向的组合向量算法产生的精度较差。相反,检索会产生物理上一致的结果,局部几何形状预测检索一致性($R^2 = 0.32$)。在此特征的基础上,我们引入了一个具有九个专用工具的代理系统,该系统将环境查询分解为 FAISS 索引嵌入数据库上的推理链。五条件消融(120 个查询,三个复杂性层)表明嵌入检索主导响应质量($μ= 3.79 \pm 0.90$ 与 \ $3.03 \pm 0.77$ 仅参数;规模 1--5),在多步骤比较中具有峰值性能($μ= 4.28 \pm 0.43$)。跨模型基准测试显示,几何工具将 Sonnet 4.5 的分数降低了 0.12 分,但将 Opus 4.6 的分数提高了 0.07 分,其中 Opus 实现了更高的几何基础(3.38 vs.\ 2.64),这表明几何特征的价值与消费模型的推理能力成正比。