Series C / Paper 06
跨模型認知策略收斂:從工作態相似性到可識別的驗證吸引子實驗
Cross-Model Epistemic Convergence: From Work-State Similarity to Identifiable Verification-Attractor Experiments
版本:v0.1
日期:2026-08-14
狀態:Theory + factorial-identifiability + executable structural checker paper
摘要
當不同大型語言模型被放入具有終端機、檔案系統、測試、資料、工具、持久記憶與多 Agent review 的工作環境後,常可觀察到相似的高階工作策略:task decomposition、verification、classification、provenance tracking、retry、rollback、abstention 與 evidence-based repair。這種相似性可以被解讀為跨模型認知策略收斂,但至少存在五個競爭來源:使用者塑形、模型家族特性、共同 harness、任務 mandatory core,以及更一般的 verification-rich epistemic attractor。
本文提出 Cross-Model Epistemic Convergence(CMEC) 框架,將 Agent trajectory 分解為:
其中 表示 model, 表示 harness / environment, 表示 task class, 表示 user-participation regime, 包含交互作用與剩餘行為。本文不把「不同模型完成同一必要動作」算作強收斂證據,而將行為空間拆為:
本文證明三個基礎結果。
第一,Mandatory-Core Bias Theorem:若一段 normalized action sequence 中比例 的位置被任務強制為所有 Agent 相同,則以全序列計算的 normalized Hamming distance 僅為 discretionary-region distance 的 倍。故 verification-rich task 若含大量必要工具步驟,會機械性製造 apparent convergence。
第二,Crossed-Design Identifiability Theorem:對 additive model–harness effect,若實驗中的 model–harness bipartite assignment graph 不連通,model effect 與 harness effect 只能在各連通分量內被共同平移而不改變所有 observation,因此無法跨分量識別。要區分「Claude / Codex / Gemini / Grok 類模型自身差異」與「共同 Agent harness 造成的策略收斂」,需要跨模型、跨 harness 的 crossed design,而不能只看每個模型在自己原生工作環境中的 trace。
第三,Partial Convergence Compatibility Proposition:Agent 可以在 epistemic meta-strategy projection 上高度收斂,同時在 residual action style 上保留可辨認的 model fingerprint。因此:
2026 年公開研究已出現與此框架高度相關的正反證據。ACL 2026 論文 When Agents Look the Same 在 18 個模型、8 個供應商上,以 Response Pattern Similarity 與 Action Graph Similarity 區分 mandatory 與 non-mandatory tool-use 行為,發現 model-family 與 distillation lineage 仍可造成可測量的 behavioral convergence。另一方面,Trace 在 7 個 model families、3 個 scaffolds 的 terminal-agent sessions 上以 command sequence 進行 model-family fingerprinting,在已見 scaffold 中取得 0.981 macro F1,對 unseen scaffolds 仍有 0.815 macro F1,說明工作態收斂並沒有抹除 model-specific residue。
環境因素同樣強。EnvTrustBench 在 6 個 LLM backbones 與 5 個 scaffolds 上觀察到跨 operational workflows 的 environmental-grounding defects;異質多模型 Stag Hunt 實驗中,僅加入 one-word communication channel 就把 cooperation 從 0% 提升至 96.7%;Institutional AI 在 6 種模型配置中利用 runtime governance graph 將 severe collusion incidence 從 50% 降至 5.6%。這些結果共同說明:
而非單一「人格」。
本文最後提出 Portable Epistemic Attractor Conjecture:若在多個彼此不同但都具有高 verification value 的工作環境中,扣除 mandatory core、控制 user participation 與 model family 後,異質模型在 epistemic-action subspace 的 pairwise distance 仍系統性下降,而 model fingerprint 在 residual subspace 中仍可保留,則可將其視為比單一 harness convergence 更強的「跨環境認知策略吸引子」證據。
本文不宣稱現有資料已證明 intelligence-independent universal epistemic attractor。本文建立的是使這個命題可否證、可重現、可從本地多 Agent trace 中測量的最低實驗結構。
關鍵詞: cross-model convergence;verification attractor;behavioral fingerprint;agent harness;tool use;factorial design;identifiability;meta-observer;epistemic strategy
1. 問題:相似行為到底來自哪裡?
假設觀察到不同 Agent:
在工作態反覆出現:
直覺上很容易說:
不同 AI 進入工作態後開始變得很像。
但至少存在五個 competing hypotheses。
:User-Shaping Hypothesis
使用者互動、長期記憶、偏好或 prompt 使 Agent 行為相似。
:Model-Family Hypothesis
相似行為主要來自共同 training / alignment / distillation lineage。
:Harness-Induced Hypothesis
filesystem、terminal、tests、memory、review protocol 與 orchestration layer 使不同模型採取類似策略。
:Task-Mandatory Hypothesis
任務本身要求相同必要步驟,所以表面相似只是 functional constraint。
:Portable Epistemic-Attractor Hypothesis
只要智能體足夠強,且工作環境具有可驗證外部回饋,即使 model、harness 與 task 都改變,仍會在某些高階 epistemic strategies 上收斂。
本文的目的不是預先選擇 ,而是建立一套能把五者逐步拆開的實驗語言。
2. Meta-Observer 的觀察位置
傳統人機對話主要觀察:
此時:
與:
高度耦合。
若人類轉為 silent meta-observer,只設定初始 task 與 boundary,而不參與中間 Agent-to-Agent route:
便可觀察:
產生的自主工作 trace。
這會削弱純 解釋,但不能完全排除:
- system prompt;
- persistent memory;
- harness policy;
- shared task specification。
因此 meta-observation 是必要控制之一,而不是充分證據。
3. Epistemic Action Alphabet
為避免比較自由文本 style,先將 trajectory 投影到一個高階 action alphabet:
其中:
- :decompose;
- :verify / test;
- :classify / localize fault;
- :record provenance;
- :retry / re-query;
- :rollback / branch;
- :abstain / defer;
- :synthesize;
- :external escalate / independent witness。
對 model 、harness 、task 、user regime ,定義 epistemic-action distribution:
也可保存 transition matrix:
這讓「AI 很龜毛」被轉成可測量行為:
4. 三個行為子空間
本文把行為分成:
:Mandatory Core
成功完成任務幾乎必須執行的動作。
例如:
- 打開指定檔案;
- 呼叫唯一可用 API;
- 執行指定 test;
- 提交固定 schema。
:Epistemic Strategy
不是由單一步驟強制,但與求解可靠性直接相關:
- 是否主動 verify;
- 是否要求 second witness;
- 是否保存 provenance;
- 是否 fault-localize;
- 是否在 contradiction 後 rollback;
- 是否重新設計 test。
:Residual Style / Fingerprint
其餘模型特異行為,例如:
- shell command idiom;
- tool ordering preference;
- message structure;
- retry syntax;
- reasoning style;
- nonessential dependency choices。
我們真正關心的是:
5. 定理 1:Mandatory-Core Bias
設兩個 Agent 的 action sequence 都具有長度:
其中:
個位置由 task 強制相同。
剩下:
個 discretionary positions 上的 normalized Hamming distance 為:
定理
若 mandatory positions 全部相同,則整條序列的 normalized Hamming distance:
證明
mandatory positions 的 mismatch 數為:
residual region 的 mismatch 數為:
因此:
證畢。
推論
若:
則:
即使:
完全沒有下降。
所以:
2026 的 When Agents Look the Same 正是因為這個問題,特別嘗試將 task-required behavior 與 non-mandatory patterns 分離後再計算 Response Pattern Similarity 與 Action Graph Similarity。
6. 行為距離
對 epistemic distributions:
可使用 Jensen–Shannon distance:
對 action graph 可使用 graph-based similarity。
本文定義 cross-model epistemic distance:
定義 baseline chat / open-loop distance:
工作態 convergence gain:
若:
表示 epistemic-action subspace 在工作環境中縮短。
但這仍不能辨認是 harness effect 還是更一般 attractor。
7. Factor Model
對任一行為 feature:
可先使用 additive decomposition:
其中:
- :model effect;
- :harness effect;
- :task effect;
- :user-participation effect。
更一般可加入:
等交互作用。
這個分解的重要意義是:
8. 定理 2:Crossed-Design Identifiability
先只考慮:
建立 bipartite assignment graph:
其中若 model 曾在 harness 被觀察,就存在 edge:
定理
若 不連通,則 與 無法在不同連通分量間唯一識別,即使所有 完全無 noise。
證明
設某一連通分量為:
對該分量內所有 model effects 加上常數:
同時對該分量內所有 harness effects 減去:
則對任何該分量內被觀察 edge:
因此所有:
完全不變。
若 graph 有多個 connected components,則每個 component 都有獨立的平移自由度,故跨 component 的 model / harness effects 不可識別。
證畢。
推論
如果:
- Model A 永遠只跑 Harness X;
- Model B 永遠只跑 Harness Y;
- Model C 永遠只跑 Harness Z;
那麼即使 trace 差異非常明顯,也無法知道差異來自:
還是:
所以真正的 cross-model convergence experiment 必須使用 crossed design。
9. 最低可識別實驗設計
建議至少包含:
Axis M:Model
跨 provider / family 的多個模型。
Axis H:Harness
至少三種:
- terminal / coding;
- browser / retrieval;
- research / multi-agent orchestration。
Axis T:Task
至少:
- verification-rich;
- underdetermined reasoning;
- open-ended synthesis。
Axis U:User Participation
- direct participant;
- silent meta-observer。
Axis V:Verification Access
- no external verifier;
- deterministic execution;
- independent verifier / peer review。
因此形成:
每一格需要:
- multiple seeds;
- same task specification;
- same resource budget;
- complete action trace;
- provenance;
- success / failure oracle。
10. 現有研究:收斂確實存在,但不是單一來源
ACL 2026 的 When Agents Look the Same 評估:
個 models、
個 providers。
該研究將 tool-use habits 建成 Action Graph Similarity,並報告 within-family model pairs 的 AGS 比 cross-family pairs 高:
個百分點。
同時,某些 cross-family agents 對特定 teacher model 顯示更高 tool-use similarity,而 controlled distillation experiment 進一步區分 teacher-specific convergence 與 general performance improvement。
這說明:
但它也提醒:
所以不能直接升格成 general intelligence attractor。
11. 現有研究:Model Fingerprint 仍存在
Trace 觀察 autonomous terminal-agent command sequences。
其實驗包含:
個 model families 與:
個 agent scaffolds。
在已見 scaffolds 中,model-family attribution macro F1 為:
泛化到 unseen scaffolds 時仍有:
其 black-box proprietary scaffold proof-of-concept 中,平均 attribution accuracy 約:
這表示即使:
- 共享 shell environment;
- 執行同類 penetration-testing task;
- 都必須用相同 OS command vocabulary;
model-specific behavior residue 仍可被辨認。
因此:
12. 命題 3:Partial Convergence Compatibility
令行為 representation 分為:
其中:
- :epistemic strategy component;
- :residual model fingerprint。
假設工作態後:
但存在:
使對部分 model pairs:
則 epistemic convergence 與 model fingerprint persistence 可同時成立。
證明
兩個命題作用在不同 projection。
第一個條件只限制:
第二個條件只限制:
除非額外假設:
或兩子空間完全耦合,否則兩條件無矛盾。
證畢。
因此本文真正要測的是:
13. Harness Effect 可以非常大
EnvTrustBench 將:
- 6 個 LLM backbones;
- 5 個 widely used scaffolds;
置入 environment-facing workflows。
該 benchmark 針對 stale、incorrect 或 malicious environmental evidence,記錄完整 action–observation trajectory,並發現 evidence-grounding defects 跨 operational workflows 持續出現。
這表示 agent reliability 不能只用:
表示。
至少需要:
其中 是 harness, 是 environment evidence structure。
14. Communication Protocol 也能重塑異質 Agent 行為
在 4-player Stag Hunt 的 heterogeneous-model setting 中,僅加入 one-word communication channel:
這是一個很強的 protocol effect。
更有意思的是,成功互動很快收斂到簡單共同 signal。
因此:
本身可以製造 behavioral convergence。
這再次說明:
15. Institution / Incentive Effect
Institutional AI 在 repeated Cournot experiments 中測試:
- 3 個 homogeneous model configurations;
- 3 個 heterogeneous cross-provider pairs;
- 3 種 governance regimes。
其 Institutional regime 透過 external governance graph、runtime enforcement 與 append-only provenance log,使 severe collusion incidence:
mean collusion tier:
而 prompt-only prohibition 沒有穩定改善。
這表示:
可以跨 model configuration 強烈改變 collective behavior。
所以任何「AI 工作態人格」研究若不控制 institution / harness,都容易錯把環境作用歸因到模型。
16. Verification-Rich Environment
定義 verification richness:
不要求唯一 scalar,但可分級:
Low-
純聊天、沒有外部 evaluator。
Medium-
有 retrieval、tool output、人工 judge。
High-
有:
- deterministic tests;
- execution;
- formal checker;
- database truth;
- measurable environment;
- independent evidence。
Paper 01 的 Verification Attractor Hypothesis 可以被重寫為:
在能力足夠的 Agent 上可能成立。
Paper 06 要測的是該趨勢是否:
仍保持。
17. Portable Epistemic-Attractor Conjecture
令:
為彼此不同、但都具有高 verification richness 的 harness / environment families。
先扣除:
mandatory core。
令:
為第 個環境中的 cross-model epistemic distance。
令:
為匹配 task 的低驗證 baseline。
猜想
若 Agent capability 超過某 task-dependent threshold,則存在非空 model family 集合,使:
同時 residual model distance:
不必趨近零。
本文稱此為:
若只在單一 harness 中成立,只支持:
若跨 harness、跨 task 都成立,才增加:
的可信度。
18. Difference-in-Differences Convergence Test
對每個 model pair:
定義:
如果:
表示該 pair 在工作態 epistemic subspace 收斂。
但還需要 harness comparison:
其中:
- :verification-rich;
- :low-verification。
如果:
比單純 work-vs-chat difference 更支持 verification-rich environment effect。
19. Model-Fingerprint Retention Score
令 classifier:
定義:
如果 epistemic convergence 發生後仍有:
則:
可以同時觀察。
Trace 的 terminal fingerprinting 結果提供了這類測量在實際 agent trajectory 上可行的直接先例。
20. User-Shaping Ablation
為分離 ,需要至少兩個 regime。
Direct
人類持續參與:
Silent
人類只給 initial objective:
之後:
直到 episode 完成或 safety escalation。
定義:
若 convergence 只在 direct regime 中出現,強烈支持 。
若 silent regime 中依然出現,則純 user-mirroring 解釋變弱。
但仍不能排除:
- shared system instruction;
- memory;
- harness;
- task core。
21. Distillation / Lineage Control
因為不同 provider 的模型可能具有:
- synthetic-data inheritance;
- teacher-model imitation;
- common benchmarks;
- common RL preferences;
所以「跨 provider」不等於 statistical independence。
When Agents Look the Same 的 controlled distillation experiment 已證明 teacher-specific convergence 可以被 action-graph metric 辨認。
因此 future CMEC experiment 應記錄:
若資料不可得,至少將:
作為 hierarchical random effect。
22. Convergence 不一定是好事
如果不同 Agents 收斂到:
通常有利於可靠性。
但也可能收斂到:
- shared shortcut;
- shared exploit;
- ritualized over-verification;
- common benchmark hack;
- coordinated false premise。
所以:
必須同時測量:
否則:
可能只是 collective pathology。
23. Epistemic Strategy Quality
可定義:
其中:
- :error reduction;
- :external grounding;
- :failure recovery;
- :auditability;
- :verification cost;
- :collective error risk。
因此理想現象是:
而不是只追求所有 Agent 行為一致。
24. CMEC Experimental Protocol
Phase 1:Task Construction
每類 task 準備:
- low-verification variant;
- high-verification variant;
- matched semantic goal。
Phase 2:Mandatory-Core Annotation
人工或 rule-based 標出:
Phase 3:Crossed Execution
所有 models 至少跨多個 harness。
Phase 4:Silent Meta-Observer Runs
人類不進行 step-level intervention。
Phase 5:Trace Normalization
保存:
- raw trace;
- action graph;
- epistemic action labels;
- tool calls;
- execution outputs;
- provenance。
Phase 6:Distance Decomposition
分別算:
Phase 7:Factor Estimation
估計:
Phase 8:Portability Test
在 unseen verification-rich environment 重跑。
只有 portability 成立,才開始討論更強的:
25. 本篇 Structural Checker
本文附 Python checker,驗證三個核心結構。
25.1 Mandatory-Core Bias
序列長度:
前:
步完全 mandatory。
若 discretionary region 兩 Agent 有一半位置不同:
則整體 raw distance:
如果直接看 raw sequence,就會高估 similarity。
25.2 Nested vs Crossed Identifiability
Nested design:
- Model A 只在 Harness X;
- Model B 只在 Harness Y;
- Model C 只在 Harness Z。
其 model–harness graph 有:
個 disconnected components,因此 model / harness effects confounded。
Crossed design:
每個 model 都在每個 harness 執行。
graph connected,component-specific shift ambiguity 消失,只剩標準 global reference constraint。
25.3 Partial Convergence
toy models 在 chat 狀態具有不同 epistemic distributions。
進入 verification-rich work environment 後:
- verification;
- decomposition;
- provenance;
概率共同上升,因此平均 pairwise epistemic JSD distance 下降。
但每個 model 仍保留一個不同 residual preference vector。
所以 checker 同時得到:
以及:
直接展示:
26. 對本系列早期觀察的重新表述
最初觀察可以被重新寫成:
不同 Agent 在高強度工作態下,似乎比日常對話狀態更常主動進行 decomposition、verification、classification、state tracking 與 provenance preservation。
Paper 06 不把這句當 empirical theorem。
而將它轉成:
並要求:
- crossed model–harness experiment;
- silent meta-observer;
- mandatory-core residualization;
- external validation;
- model-fingerprint control;
- unseen-environment portability。
只有這些條件逐步通過,才能從:
升級為:
27. 結論
本文的第一個核心結論是:
因為行為至少受到:
共同決定。
第二:
說明 mandatory task core 可以機械性製造 apparent convergence。
第三:
若 model–harness observation graph 不連通,則 model effect 與 harness effect 不可跨 component 識別。
第四:
不同模型可以在:
中的 verification meta-strategy 收斂,同時在:
保留 model fingerprint。
因此目前最合理、可檢驗的強命題不是:
而是:
下一篇將把觀察者位置再提升一層:
Series C / Paper 07 — The Meta-Observer and the Emergence of AI Work Societies.
參考文獻
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狀態標記
- Definitions: epistemic action alphabet、mandatory / epistemic / residual behavior decomposition、CMEC distance、verification richness、fingerprint retention。
- Proved: Mandatory-Core Bias Theorem、Crossed-Design Identifiability Theorem、Partial Convergence Compatibility Proposition。
- Conjecture: Portable Epistemic-Attractor Conjecture。
- Externally grounded observations: AgentEcho behavioral homogenization / distillation、Trace model-family fingerprints、EnvTrustBench scaffold–environment grounding defects、communication-driven heterogeneous coordination、Institutional runtime governance effects。
- Not claimed: current Claude / Codex / Gemini / Grok traces already constitute a controlled experiment、cross-model similarity proves universal intelligence law、model identity disappears、convergence is always beneficial。