论文

EvoSCM:通过因果模型演化与实验修订科学信念

EvoSCM: Scientific Belief Revision Through Causal Model Evolution and Experimentation

智能体系统Agent 架构与控制循环

摘要

科学代理人不仅必须学会如何推理,还必须学会相信什么。然而,现有的LLM代理人通常以自由形式的文本表达科学假设,使他们的信念含蓄且难以测试或修改。我们引入了 EvoSCM,它为科学代理配备了明确的结构因果模型,该模型随着新实验证据的收集而不断发展。 EvoSCM 维护了一组相互竞争的 SCM 假设,每个假设都编码了环境的候选因果解释,并通过闭合的发现循环不断发展它们。在每一轮中,智能体都会从积累的证据中推断出潜在的机制,设计有区别的干预措施,并致力于通过实验来测试可证伪的预测。预测和观察之间的差异被归纳提炼为修正规则,修正每个假设的因果结构和机制,然后代理根据积累的证据和结构一致性演绎验证修正后的群体,以指导下一轮。我们在 DiscoverPhysics 上评估 EvoSCM,这是一个基准,要求代理通过实验揭示非规范物理世界的隐藏动态。 EvoSCM 不断改进基线上的科学发现,产生更准确的解释和预测,同时更有效地利用实验相互作用。

EvoSCM:通过因果模型演化与实验修订科学信念:论文配图
图1 发现物理的EvoSCM的发现性能和可转移性(Wiemann等人,2026年)。(a) 更快的趋同和低误差:EvoSCM取得显著的改进性能,而比起基线剂则需要较少的试验。(b) 跨模式可转让性:进化的SCMm可以直接在不同的基础模型之间转移。