OWER Paper 03 v0.1|未知不是單一狀態
未知不是單一狀態
Unknown Is Not One Thing: Toward a Typed Taxonomy of Epistemic Unknowns
Series: Open-World Epistemic ResearchPaper: 03Version: v0.1Date: 2026-09-20Language: zh-TWStatus: Formal Draft / Canonical Markdown SourceAuthors: Neo.K × GPT-5.6 SolInstitution: EveMissLab / 一言諾科技有限公司
摘要
現代搜尋系統、RAG、Deep Research 與一般 AI Agent 常把「未知」隱式地壓縮成同一種狀態:
Unknown ⇒ Retrieve More \text{Unknown}
\Rightarrow
\text{Retrieve More} Unknown ⇒ Retrieve More
亦即,只要系統不確定,就繼續搜尋、增加來源、擴張上下文或要求模型多思考。然而,在開放世界研究中,「未知」並不是單一型別。缺少資料、缺少分類、來源不可達、證據互相衝突、未知變量尚未被命名、時間版本不明、世界中是否存在某一類對象尚未可知,這些狀態雖然都可以被自然語言描述為「不知道」,但它們需要完全不同的認識操作。
本文提出一個 Typed Unknown Taxonomy ,將未知表示為一個具有型別、來源、適用範圍、可處理算子與轉移條件的認識物件。本文至少區分:
U = U data ∪ U category ∪ U structure ∪ U conflict ∪ U counter ∪ U access ∪ U temporal ∪ U variable ∪ U mechanism ∪ U world U
=
U_{\text{data}}
\cup
U_{\text{category}}
\cup
U_{\text{structure}}
\cup
U_{\text{conflict}}
\cup
U_{\text{counter}}
\cup
U_{\text{access}}
\cup
U_{\text{temporal}}
\cup
U_{\text{variable}}
\cup
U_{\text{mechanism}}
\cup
U_{\text{world}} U = U data ∪ U category ∪ U structure ∪ U conflict ∪ U counter ∪ U access ∪ U temporal ∪ U variable ∪ U mechanism ∪ U world
其中不同未知必須對應不同認識算子。例如:
U data → Retrieve U_{\text{data}}
\rightarrow
\operatorname{Retrieve} U data → Retrieve
但:
U category ↛ RetrieveMoreSameCategory U_{\text{category}}
\not\rightarrow
\operatorname{RetrieveMoreSameCategory} U category → RetrieveMoreSameCategory
而應:
U category → Reclassify + OntologyExpand U_{\text{category}}
\rightarrow
\operatorname{Reclassify}
+
\operatorname{OntologyExpand} U category → Reclassify + OntologyExpand
同樣地:
U conflict → Discriminate U_{\text{conflict}}
\rightarrow
\operatorname{Discriminate} U conflict → Discriminate
U mechanism → Intervene + CounterfactualTest U_{\text{mechanism}}
\rightarrow
\operatorname{Intervene}
+
\operatorname{CounterfactualTest} U mechanism → Intervene + CounterfactualTest
U world → WorldDiscover U_{\text{world}}
\rightarrow
\operatorname{WorldDiscover} U world → WorldDiscover
本文進一步提出:真正的開放世界研究系統不能只保存「confidence score」,而應保存 unknown state vector ,並允許未知在研究過程中進行型別轉移。例如,一開始的資料缺失可能在新證據出現後被重新分類為結構缺失;一個看似分類缺失的問題也可能最終被證明是來源不可達。
因此,本文核心命題是:
Unknown ≠ One State \boxed{
\text{Unknown}
\neq
\text{One State}
} Unknown = One State
以及:
Wrong Unknown Type ⇒ Wrong Research Operator \boxed{
\text{Wrong Unknown Type}
\Rightarrow
\text{Wrong Research Operator}
} Wrong Unknown Type ⇒ Wrong Research Operator
這一命題對 Deep Research、AI 科研、自主 Agent、搜尋 Runtime 與世界根節點架構具有直接意義:如果系統不能先判斷自己「不知道的是哪一種不知道」,那麼再多的搜尋與推理也可能只是更有效率地處理錯誤問題。
關鍵詞: Unknown-State Taxonomy、Typed Unknowns、Open-World Epistemic Research、Deep Research、Epistemic Gap、Ontology Expansion、Conflict Resolution、Counter-Evidence、World Discovery、Research Operator、Epistemic Runtime
1. 為什麼「不知道」太粗?
自然語言裡,「我不知道」是一個非常方便的壓縮。
例如:
我不知道這家公司今年營收是多少。
我不知道這個理論屬於哪一類。
我不知道這兩篇互相矛盾的研究哪一篇比較可靠。
我不知道這個現象背後真正機制是什麼。
我不知道世界上是否存在某種尚未被命名的研究群體。
這些都可以被壓縮成:
U = unknown U=\text{unknown} U = unknown
但它們的結構完全不同。
若 AI 對所有未知都執行:
SearchMore ( ) \operatorname{SearchMore}() SearchMore ( )
則它會把一個高維認識問題錯誤投影成單一資訊缺失問題。
因此,第一個基本區分是:
Epistemic Uncertainty ≠ Information Scarcity \boxed{
\text{Epistemic Uncertainty}
\neq
\text{Information Scarcity}
} Epistemic Uncertainty = Information Scarcity
資訊少只是未知的一種來源。
2. 未知作為一級計算物件
傳統系統常把未知表示成:
null;
missing;
low confidence;
no result;
not found;
empty string;
probability below threshold。
這些表示適合資料工程,但不足以描述開放世界認識狀態。
本文提出:
U i = ( τ i , s i , d i , c i , o i , r i ) U_i
=
(
\tau_i,
s_i,
d_i,
c_i,
o_i,
r_i
) U i = ( τ i , s i , d i , c i , o i , r i )
其中:
τ i \tau_i τ i :unknown type;
s i s_i s i :scope;
d i d_i d i :dependencies;
c i c_i c i :confidence / uncertainty;
o i o_i o i :recommended epistemic operators;
r i r_i r i :resolution / transition conditions。
這樣,「未知」就不再只是:
absence \text{absence} absence
而是:
typed epistemic state \boxed{
\text{typed epistemic state}
} typed epistemic state
。
3. 十種核心未知
3.1 資料未知: U data U_{\text{data}} U data
定義:
已知要找什麼,也知道其分類與可能來源,但缺少具體資料。
例如:
某模型最新 benchmark 分數尚未取得。
形式:
U data = Known Variable + Missing Observation U_{\text{data}}
=
\text{Known Variable}
+
\text{Missing Observation} U data = Known Variable + Missing Observation
適合的算子:
Retrieve \operatorname{Retrieve} Retrieve
Query \operatorname{Query} Query
Fetch \operatorname{Fetch} Fetch
Measure \operatorname{Measure} Measure
這是傳統搜尋最擅長處理的未知。
3.2 分類未知: U category U_{\text{category}} U category
定義:
系統不知道現有分類空間是否完整,或不知道某個對象應被放在哪一類。
例如,研究 AI Research Agent 時只建立:
{ search , RAG , multi-agent } \{\text{search},\text{RAG},\text{multi-agent}\} { search , RAG , multi-agent }
卻漏掉:
world-rooted epistemic runtime \text{world-rooted epistemic runtime} world-rooted epistemic runtime
這不是:
還沒找到更多文件。
而是:
根本沒有產生正確分類。
形式:
U category = Unknown Ontology Region U_{\text{category}}
=
\text{Unknown Ontology Region} U category = Unknown Ontology Region
適合算子:
Reclassify \operatorname{Reclassify} Reclassify
OntologyExpand \operatorname{OntologyExpand} OntologyExpand
CrossDomainMap \operatorname{CrossDomainMap} CrossDomainMap
AnalogicalSearch \operatorname{AnalogicalSearch} AnalogicalSearch
因此:
U category ↛ RetrieveMoreSameCategory \boxed{
U_{\text{category}}
\not\rightarrow
\operatorname{RetrieveMoreSameCategory}
} U category → RetrieveMoreSameCategory
。
3.3 結構未知: U structure U_{\text{structure}} U structure
定義:
已知節點存在,但不知道節點之間的關係。
例如已知:
A , B , C A,B,C A , B , C
存在,但不知道:
A → B A\rightarrow B A → B
還是:
B → A B\rightarrow A B → A
或:
C C C
同時控制兩者。
形式:
U structure = Known Nodes + Unknown Relations U_{\text{structure}}
=
\text{Known Nodes}
+
\text{Unknown Relations} U structure = Known Nodes + Unknown Relations
適合算子:
GraphInfer \operatorname{GraphInfer} GraphInfer
DependencyTrace \operatorname{DependencyTrace} DependencyTrace
CausalProbe \operatorname{CausalProbe} CausalProbe
SequenceCompare \operatorname{SequenceCompare} SequenceCompare
。
3.4 衝突未知: U conflict U_{\text{conflict}} U conflict
定義:
不同證據對同一命題給出互相不相容的結論。
E 1 ⇒ H E_1\Rightarrow H E 1 ⇒ H
E 2 ⇒ ¬ H E_2\Rightarrow\neg H E 2 ⇒ ¬ H
這時再找更多相同類型的支持資料,不一定能解決問題。
真正需要:
Discriminate ( E 1 , E 2 ) \operatorname{Discriminate}(E_1,E_2) Discriminate ( E 1 , E 2 )
包括:
方法比較;
資料品質比較;
測量條件比較;
時間版本比較;
適用域比較;
replication;
independent evidence。
形式:
U conflict = Competing Supported States U_{\text{conflict}}
=
\text{Competing Supported States} U conflict = Competing Supported States
。
3.5 反證未知: U counter U_{\text{counter}} U counter
定義:
系統已建立主要假說,但尚未主動搜尋能推翻它的證據。
注意:
U counter U_{\text{counter}} U counter
不是已知反證。
而是:
尚未完成反證搜尋,因此不知道是否存在高破壞性證據。
適合:
CounterEvidenceSearch \operatorname{CounterEvidenceSearch} CounterEvidenceSearch
FailureCaseSearch \operatorname{FailureCaseSearch} FailureCaseSearch
NegativeControl \operatorname{NegativeControl} NegativeControl
AdversarialTest \operatorname{AdversarialTest} AdversarialTest
。
3.6 存取未知: U access U_{\text{access}} U access
定義:
系統知道某個來源或資料可能存在,但目前無法取得。
例如:
paywall;
private database;
unpublished data;
rate limit;
missing credential;
regional restriction;
disconnected tool。
此時:
Not Retrieved \text{Not Retrieved} Not Retrieved
不能被誤判成:
Does Not Exist \text{Does Not Exist} Does Not Exist
形式:
U access = Known Potential Evidence + Unavailable Channel U_{\text{access}}
=
\text{Known Potential Evidence}
+
\text{Unavailable Channel} U access = Known Potential Evidence + Unavailable Channel
適合:
AlternativeAccess \operatorname{AlternativeAccess} AlternativeAccess
ProxySource \operatorname{ProxySource} ProxySource
RequestAuthorization \operatorname{RequestAuthorization} RequestAuthorization
MarkUnavailable \operatorname{MarkUnavailable} MarkUnavailable
。
3.7 時間未知: U temporal U_{\text{temporal}} U temporal
定義:
不清楚某個命題在什麼時間成立,或不同資料其實描述不同版本的世界。
形式:
W t 1 ≠ W t 2 W_{t_1}
\neq
W_{t_2} W t 1 = W t 2
但系統把:
W t 1 , W t 2 W_{t_1},W_{t_2} W t 1 , W t 2
混在一起。
例如:
2025 年的產品能力與 2026 年的產品能力被當成同一狀態。
適合:
VersionResolve \operatorname{VersionResolve} VersionResolve
TimelineBuild \operatorname{TimelineBuild} TimelineBuild
TemporalPartition \operatorname{TemporalPartition} TemporalPartition
FreshnessCheck \operatorname{FreshnessCheck} FreshnessCheck
。
3.8 變量未知: U variable U_{\text{variable}} U variable
定義:
問題中可能存在一個尚未被識別或命名的變量。
這比分類未知更深。
分類未知通常是:
不知道它屬於哪一類。
變量未知是:
甚至還不知道應該把什麼東西當成變量。
例如:
Y = f ( X 1 , X 2 ) Y=f(X_1,X_2) Y = f ( X 1 , X 2 )
長期解釋失敗,
真正世界可能是:
Y = f ( X 1 , X 2 , Z ) Y=f(X_1,X_2,Z) Y = f ( X 1 , X 2 , Z )
其中:
Z Z Z
從未進入模型。
適合:
LatentVariableSearch \operatorname{LatentVariableSearch} LatentVariableSearch
ResidualAnalysis \operatorname{ResidualAnalysis} ResidualAnalysis
AnomalyCluster \operatorname{AnomalyCluster} AnomalyCluster
VariableInvent \operatorname{VariableInvent} VariableInvent
。
3.9 機制未知: U mechanism U_{\text{mechanism}} U mechanism
定義:
已知相關關係或輸入輸出規律,但不知道生成機制。
例如:
A ↔ B A\leftrightarrow B A ↔ B
已被觀察,
但:
A → B A\rightarrow B A → B
或:
B → A B\rightarrow A B → A
或:
C → ( A , B ) C\rightarrow(A,B) C → ( A , B )
仍未知。
適合:
Intervene \operatorname{Intervene} Intervene
CounterfactualTest \operatorname{CounterfactualTest} CounterfactualTest
MechanismDecompose \operatorname{MechanismDecompose} MechanismDecompose
CausalExperiment \operatorname{CausalExperiment} CausalExperiment
。
這是「資料更多」尤其容易失效的未知。
3.10 世界未知: U world U_{\text{world}} U world
定義:
系統不知道世界中是否存在某個相關對象、來源、現象、規律或可觀察區域。
這是最接近 World Root 的未知。
例如:
世界上是否存在一類尚未被既有關鍵詞命名的 AI 研究系統?
此時甚至不知道:
X X X
是否存在。
形式:
U world = UnknownExistenceRegion ( W ) U_{\text{world}}
=
\operatorname{UnknownExistenceRegion}(W) U world = UnknownExistenceRegion ( W )
適合:
WorldDiscover \operatorname{WorldDiscover} WorldDiscover
OpenSetSearch \operatorname{OpenSetSearch} OpenSetSearch
CrossSurfaceExploration \operatorname{CrossSurfaceExploration} CrossSurfaceExploration
ExistenceProbe \operatorname{ExistenceProbe} ExistenceProbe
。
4. 未知型別與研究算子
核心原則:
Unknown Type → Operator Family \boxed{
\text{Unknown Type}
\rightarrow
\text{Operator Family}
} Unknown Type → Operator Family
而不是:
Unknown → Search More \text{Unknown}
\rightarrow
\text{Search More} Unknown → Search More
可以建立:
未知型別
主要問題
主要算子
U data U_{\text{data}} U data
缺具體資料
Retrieve / Measure
U category U_{\text{category}} U category
分類不完整
Reclassify / OntologyExpand
U structure U_{\text{structure}} U structure
關係不明
GraphInfer / DependencyTrace
U conflict U_{\text{conflict}} U conflict
證據互斥
Discriminate / Replicate
U counter U_{\text{counter}} U counter
尚未找反證
CounterEvidence / AdversarialTest
U access U_{\text{access}} U access
來源不可達
AlternativeAccess / MarkUnavailable
U temporal U_{\text{temporal}} U temporal
時間版本不清
Timeline / VersionResolve
U variable U_{\text{variable}} U variable
漏掉變量
LatentVariable / ResidualAnalysis
U mechanism U_{\text{mechanism}} U mechanism
機制不明
Intervention / Counterfactual
U world U_{\text{world}} U world
不知是否存在
WorldDiscover / OpenSetSearch
這個 mapping 可以寫成:
Ω U : U τ → O τ \Omega_U:
U_\tau
\rightarrow
\mathcal O_\tau Ω U : U τ → O τ
其中:
O τ \mathcal O_\tau O τ
是適用於未知型別 τ \tau τ 的操作集合。
5. 錯誤型別會導致錯誤操作
設真實未知型別為:
τ ∗ \tau^\ast τ ∗
系統估計為:
τ ^ \hat\tau τ ^
如果:
τ ^ ≠ τ ∗ \hat\tau\neq\tau^\ast τ ^ = τ ∗
則選到的算子:
O ( τ ^ ) O(\hat\tau) O ( τ ^ )
可能無法降低真正的不確定性。
例如:
τ ∗ = U category \tau^\ast=U_{\text{category}} τ ∗ = U category
但系統判斷:
τ ^ = U data \hat\tau=U_{\text{data}} τ ^ = U data
於是執行:
RetrieveMore \operatorname{RetrieveMore} RetrieveMore
結果:
N documents ↑ N_{\text{documents}}\uparrow N documents ↑
但:
CategoryCoverage \operatorname{CategoryCoverage} CategoryCoverage
不變。
甚至:
Confidence ↑ \operatorname{Confidence}\uparrow Confidence ↑
導致更嚴重的錯誤收斂。
因此:
Misclassification of Unknowns ⇒ Epistemic Operator Error \boxed{
\text{Misclassification of Unknowns}
\Rightarrow
\text{Epistemic Operator Error}
} Misclassification of Unknowns ⇒ Epistemic Operator Error
。
6. 未知型別不是固定不變
一個重要問題是:
同一個未知會不會隨研究進展改變型別?
答案是會。
例如一開始:
U data U_{\text{data}} U data
系統以為只是缺資料。
搜尋之後發現:
E 1 ≠ E 2 E_1\neq E_2 E 1 = E 2
於是轉成:
U conflict U_{\text{conflict}} U conflict
接著分析發現兩份資料分屬不同年份:
U conflict → U temporal U_{\text{conflict}}
\rightarrow
U_{\text{temporal}} U conflict → U temporal
最後建立時間版本後,問題被解決:
U temporal → K U_{\text{temporal}}
\rightarrow
K U temporal → K
因此未知應被視為動態狀態機:
U t → O t U t + 1 U_t
\xrightarrow{O_t}
U_{t+1} U t O t U t + 1
而不是靜態 tag。
7. Unknown-State Transition Graph
可建立:
G U = ( V U , E U ) G_U=(V_U,E_U) G U = ( V U , E U )
其中:
V U = { U data , U category , U structure , U conflict , U counter , U access , U temporal , U variable , U mechanism , U world , K } V_U=
\{
U_{\text{data}},
U_{\text{category}},
U_{\text{structure}},
U_{\text{conflict}},
U_{\text{counter}},
U_{\text{access}},
U_{\text{temporal}},
U_{\text{variable}},
U_{\text{mechanism}},
U_{\text{world}},
K
\} V U = { U data , U category , U structure , U conflict , U counter , U access , U temporal , U variable , U mechanism , U world , K }
其中:
K K K
代表在指定條件下已被認識的狀態。
典型轉移:
U data → U conflict U_{\text{data}}
\rightarrow
U_{\text{conflict}} U data → U conflict
U conflict → U temporal U_{\text{conflict}}
\rightarrow
U_{\text{temporal}} U conflict → U temporal
U category → U world U_{\text{category}}
\rightarrow
U_{\text{world}} U category → U world
U structure → U mechanism U_{\text{structure}}
\rightarrow
U_{\text{mechanism}} U structure → U mechanism
U variable → U structure U_{\text{variable}}
\rightarrow
U_{\text{structure}} U variable → U structure
U access → U data U_{\text{access}}
\rightarrow
U_{\text{data}} U access → U data
最終:
U τ → K U_\tau
\rightarrow
K U τ → K
並不保證所有未知都能被完全解析。
8. Unknown Vector
單一研究問題往往同時包含多種未知。
因此不能只保存一個:
u ∈ [ 0 , 1 ] u\in[0,1] u ∈ [ 0 , 1 ]
更適合:
U t = ( u d , u c , u s , u f , u c e , u a , u t , u v , u m , u w ) \mathbf U_t
=
(
u_d,
u_c,
u_s,
u_f,
u_{ce},
u_a,
u_t,
u_v,
u_m,
u_w
) U t = ( u d , u c , u s , u f , u ce , u a , u t , u v , u m , u w )
例如:
U t = ( 0.2 , 0.8 , 0.5 , 0.1 , 0.9 , 0.0 , 0.3 , 0.6 , 0.7 , 0.4 ) \mathbf U_t
=
(
0.2,
0.8,
0.5,
0.1,
0.9,
0.0,
0.3,
0.6,
0.7,
0.4
) U t = ( 0.2 , 0.8 , 0.5 , 0.1 , 0.9 , 0.0 , 0.3 , 0.6 , 0.7 , 0.4 )
表示:
資料缺失不嚴重;
分類未知很高;
反證未知很高;
機制未知也很高。
此時最不該做的是:
RetrieveMoreSameSources \operatorname{RetrieveMoreSameSources} RetrieveMoreSameSources
而應優先:
OntologyExpand + CounterEvidenceSearch + MechanismProbe \operatorname{OntologyExpand}
+
\operatorname{CounterEvidenceSearch}
+
\operatorname{MechanismProbe} OntologyExpand + CounterEvidenceSearch + MechanismProbe
。
9. 未知與研究排程
如果不同未知需要不同算子,那麼研究排程可以寫成:
O t ∗ = arg max O E [ Δ U − ∣ O ] C ( O ) O_t^\ast
=
\arg\max_{O}
\frac{
\mathbb E[\Delta U^{-}\mid O]
}{
C(O)
} O t ∗ = arg O max C ( O ) E [ Δ U − ∣ O ]
其中:
Δ U − \Delta U^{-} Δ U −
表示未知總量下降。
但不同未知的重要性不同,因此可加入權重:
O t ∗ = arg max O ∑ i w i E [ Δ u i − ∣ O ] C ( O ) O_t^\ast
=
\arg\max_{O}
\frac{
\sum_i
w_i
\mathbb E[
\Delta u_i^{-}
\mid O
]
}{
C(O)
} O t ∗ = arg O max C ( O ) ∑ i w i E [ Δ u i − ∣ O ]
其中:
w i w_i w i :unknown impact;
C ( O ) C(O) C ( O ) :時間、token、金錢、風險與行動成本。
這樣,AI 研究系統不再只問:
下一個 query 是什麼?
而是:
哪一種未知最值得先被降低?
10. Unknown Type 與資訊增益
傳統 information gain 常寫成:
I G ( a ) = H ( S t ) − E [ H ( S t + 1 ) ] IG(a)
=
H(S_t)
-
\mathbb E[
H(S_{t+1})
] I G ( a ) = H ( S t ) − E [ H ( S t + 1 )]
但若狀態空間本身不完整,則:
H ( S t ) H(S_t) H ( S t )
會低估真正的不確定性。
因此需要加入:
H ontology H_{\text{ontology}} H ontology
H world H_{\text{world}} H world
等更高階未知。
可寫:
H E = H within-model + H model-space + H world-space H_E
=
H_{\text{within-model}}
+
H_{\text{model-space}}
+
H_{\text{world-space}} H E = H within-model + H model-space + H world-space
其中:
H within-model H_{\text{within-model}} H within-model :既有模型內不確定性;
H model-space H_{\text{model-space}} H model-space :替代模型未知;
H world-space H_{\text{world-space}} H world-space :尚未被建模的世界區域。
這個分解能解釋:
為什麼一個模型內部 confidence 很高,仍不代表整體認識風險低。
11. Deep Research 為什麼特別容易把未知壓成資料缺失?
典型 Deep Research 的操作能力通常集中在:
search + read + summarize + synthesize \text{search}
+
\text{read}
+
\text{summarize}
+
\text{synthesize} search + read + summarize + synthesize
因此系統天然偏好把任何未知解釋成:
U data U_{\text{data}} U data
因為這是它最容易處理的未知。
這是一種:
Tool-Induced Epistemic Bias \boxed{
\text{Tool-Induced Epistemic Bias}
} Tool-Induced Epistemic Bias
也就是:
系統會傾向把問題重新描述成自己已有工具可以處理的形式。
如果只有錘子:
everything → nail \text{everything}
\rightarrow
\text{nail} everything → nail
如果只有 search:
everything unknown → missing information \text{everything unknown}
\rightarrow
\text{missing information} everything unknown → missing information
。
12. 工具能力決定未知分類
設可用工具集合:
T = { T 1 , … , T n } \mathcal T
=
\{T_1,\ldots,T_n\} T = { T 1 , … , T n }
系統可能學到:
P ( τ ^ ∣ T ) P(\hat\tau\mid\mathcal T) P ( τ ^ ∣ T )
而不只是:
P ( τ ^ ∣ E ) P(\hat\tau\mid E) P ( τ ^ ∣ E )
也就是未知型別判斷會被工具空間扭曲。
例如沒有:
Intervene \operatorname{Intervene} Intervene
工具時,系統可能把:
U mechanism U_{\text{mechanism}} U mechanism
退化成:
U data U_{\text{data}} U data
然後繼續找更多 observational evidence。
因此:
Epistemic Tool Space shapes Perceived Unknown Space \boxed{
\text{Epistemic Tool Space}
\text{ shapes }
\text{Perceived Unknown Space}
} Epistemic Tool Space shapes Perceived Unknown Space
。
13. World Root 對 Unknown Taxonomy 的意義
若系統沒有 world root,未知通常相對於:
task \text{task} task
來定義。
例如:
任務答案缺什麼?
有 world root 後,未知可以相對於:
W W W
來定義。
也就是:
關於這個世界,我目前不知道什麼?
這兩個問題不同。
前者:
U T U_T U T
是 task-relative unknown。
後者:
U W U_W U W
是 world-relative unknown。
通常:
U T ⊆ U W U_T
\subseteq
U_W U T ⊆ U W
。
這使 AI 有機會發現:
雖然現在的任務已經足以回答,但世界模型仍存在高風險未知。
這對科研特別重要。
14. Task Closure 與 World Closure 必須分開
一個研究任務可以完成:
C T = 1 C_T=1 C T = 1
但世界理解仍不完整:
C W < 1 C_W<1 C W < 1
例如:
已經足夠回答「A 模型是否比 B 快」。
但還不知道:
為什麼更快;
哪個硬體條件下成立;
是否由 kernel 差異造成;
是否存在第三種架構;
是否能跨版本成立。
因此:
Task Solved ≠ World Understood \boxed{
\text{Task Solved}
\neq
\text{World Understood}
} Task Solved = World Understood
。
Deep Research 往往最佳化前者。
Open-World Epistemic Research 必須至少顯式保留後者。
15. Unknown 與 Closure
Closure 不應被定義成:
U = 0 U=0 U = 0
因為開放世界中:
U world U_{\text{world}} U world
很難降到絕對零。
更合理的是:
Closure = AcceptableUnknown ( U , D , R , T , C ) \operatorname{Closure}
=
\operatorname{AcceptableUnknown}
(
\mathbf U,
D,
R,
T,
C
) Closure = AcceptableUnknown ( U , D , R , T , C )
其中:
U \mathbf U U :unknown vector;
D D D :scope;
R R R :risk;
T T T :task;
C C C :cost constraints。
因此不同任務有不同 closure threshold。
醫療、金融、科學證明、高風險控制等任務可能要求:
U \mathbf U U
更低。
一般背景整理則可接受較高未知。
16. Unknown Budget
由於所有未知都不可能無限降低,可定義:
B U B_U B U
為 Unknown Budget。
例如:
B U = ∑ i w i u i B_U
=
\sum_i
w_i u_i B U = i ∑ w i u i
研究停止條件:
B U ≤ ϵ T B_U
\leq
\epsilon_T B U ≤ ϵ T
其中:
ϵ T \epsilon_T ϵ T
依任務風險而定。
但若存在某些 hard unknown:
u i > θ i u_i>\theta_i u i > θ i
則即使:
B U B_U B U
總體低,也不能 closure。
例如:
u counter > 0.8 u_{\text{counter}}>0.8 u counter > 0.8
表示幾乎沒做反證搜尋。
此時:
Closure = 0 \operatorname{Closure}=0 Closure = 0
。
17. Hard Unknown 與 Soft Unknown
本文進一步區分:
U soft U_{\text{soft}} U soft
與:
U hard U_{\text{hard}} U hard
Soft Unknown:
缺少一些資料,但不太可能顛覆主結論。
Hard Unknown:
一旦解析,可能顛覆整個模型或分類。
形式:
Impact ( U i ) = E [ Δ M ∣ U i → K ] \operatorname{Impact}(U_i)
=
\mathbb E[
\Delta M
\mid
U_i\rightarrow K
] Impact ( U i ) = E [ Δ M ∣ U i → K ]
若:
Impact ( U i ) ≫ 0 \operatorname{Impact}(U_i)\gg0 Impact ( U i ) ≫ 0
則應優先處理。
因此:
Unknown Priority ≠ Unknown Size \boxed{
\text{Unknown Priority}
\neq
\text{Unknown Size}
} Unknown Priority = Unknown Size
。
有時一個很小但高破壞性的未知,比一百個小資料缺口更重要。
18. Unknown Dependency Graph
未知之間也有依賴。
例如:
U category → U data U_{\text{category}}
\rightarrow
U_{\text{data}} U category → U data
若分類未知未解決,後面的資料搜尋根本可能全部無效。
又如:
U variable → U mechanism U_{\text{variable}}
\rightarrow
U_{\text{mechanism}} U variable → U mechanism
若漏掉關鍵變量,機制研究也難以正確進行。
因此建立:
G U = ( U , E U ) G_U=(U,E_U) G U = ( U , E U )
並定義 dependency:
U i ≺ U j U_i\prec U_j U i ≺ U j
表示:
U i U_i U i 未解析前,處理 U j U_j U j 的效用顯著降低。
研究排程應考慮:
TopologicalOrder ( G U ) \operatorname{TopologicalOrder}(G_U) TopologicalOrder ( G U )
而不是單純依 confidence 排序。
19. Unknown Compression Error
最終報告常把複雜未知壓成一句:
仍需更多研究。
這是一種嚴重壓縮。
原始狀態可能是:
{ U category , U conflict , U counter , U mechanism } \{
U_{\text{category}},
U_{\text{conflict}},
U_{\text{counter}},
U_{\text{mechanism}}
\} { U category , U conflict , U counter , U mechanism }
最後變成:
Further Research Needed \text{Further Research Needed} Further Research Needed
資訊損失極大。
因此報告至少應保留:
Unknown Type + Scope + Impact + Next Operator \text{Unknown Type}
+
\text{Scope}
+
\text{Impact}
+
\text{Next Operator} Unknown Type + Scope + Impact + Next Operator
。
20. Unknown Schema
可將每一未知保存為:
unknown:
id:
type:
scope:
description:
discovered_from:
dependencies: []
impact:
confidence:
candidate_operators: []
required_evidence: []
transition_conditions: []
closure_blocking: false
status:
這使 unknown 可以被:
索引;
排程;
更新;
合併;
拆分;
轉型;
驗證;
關閉;
重新打開。
21. Unknown Split / Merge
一個未知可能被拆分:
U → { U 1 , U 2 , U 3 } U
\rightarrow
\{U_1,U_2,U_3\} U → { U 1 , U 2 , U 3 }
例如「不知道架構為什麼更快」可拆成:
U 1 = kernel effect U_1=\text{kernel effect} U 1 = kernel effect
U 2 = memory hierarchy effect U_2=\text{memory hierarchy effect} U 2 = memory hierarchy effect
U 3 = training configuration effect U_3=\text{training configuration effect} U 3 = training configuration effect
多個未知也可能合併:
{ U 1 , U 2 , U 3 } → U ∗ \{U_1,U_2,U_3\}
\rightarrow
U^\ast { U 1 , U 2 , U 3 } → U ∗
若發現它們其實來自同一 latent variable。
因此 unknown runtime 需要:
SplitUnknown \operatorname{SplitUnknown} SplitUnknown
與:
MergeUnknown \operatorname{MergeUnknown} MergeUnknown
。
22. Unknown Reclassification
可定義:
ReType : U α → U β \operatorname{ReType}
:
U_\alpha
\rightarrow
U_\beta ReType : U α → U β
條件為:
E n e w E_{new} E n e w
改變了未知本質。
例如:
U data → E n e w U conflict U_{\text{data}}
\xrightarrow{E_{new}}
U_{\text{conflict}} U data E n e w U conflict
或者:
U world → FoundCandidate U category U_{\text{world}}
\xrightarrow{\operatorname{FoundCandidate}}
U_{\text{category}} U world FoundCandidate U category
。
因此 unknown type 應是:
hypothesis about ignorance \text{hypothesis about ignorance} hypothesis about ignorance
而不是永久標籤。
23. Meta-Unknown:不知道自己不知道什麼
最困難的是:
U meta U_{\text{meta}} U meta
也就是:
系統不知道自己還有哪些未知。
這就是經典的 unknown unknowns。
可形式化為:
U meta = UnknownUnknownSpace U_{\text{meta}}
=
\operatorname{UnknownUnknownSpace} U meta = UnknownUnknownSpace
它無法被完全枚舉。
但可以透過:
BoundaryExplore \operatorname{BoundaryExplore} BoundaryExplore
CrossOntologyProbe \operatorname{CrossOntologyProbe} CrossOntologyProbe
AnomalySearch \operatorname{AnomalySearch} AnomalySearch
IndependentAgentDivergence \operatorname{IndependentAgentDivergence} IndependentAgentDivergence
WorldSurfaceExpansion \operatorname{WorldSurfaceExpansion} WorldSurfaceExpansion
降低。
因此:
Meta-Unknown ≠ Eliminable \boxed{
\text{Meta-Unknown}
\neq
\text{Eliminable}
} Meta-Unknown = Eliminable
但可以被管理。
24. Meta-Unknown Pressure
可定義一個 proxy:
P M P_M P M
表示目前模型仍可能存在未識別未知的壓力。
例如由以下因素提高:
query diversity 低;
source-root diversity 低;
domain diversity 低;
independent agents 高度一致但共享來源;
early convergence;
missing negative results;
unresolved anomalies;
unexplained residuals。
這不是絕對概率。
它是一個提醒:
不應把「目前沒有列出未知」誤當成「沒有未知」。
25. 與 Paper 02 的統一
Paper 02 定義:
Local Attention Convergence \text{Local Attention Convergence} Local Attention Convergence
其中一個核心原因就是:
U category U_{\text{category}} U category
與:
U world U_{\text{world}} U world
被錯誤壓成:
U data U_{\text{data}} U data
。
因此:
LAC ≈ Repeated Wrong-Operator Application on Mis-Typed Unknowns \boxed{
\text{LAC}
\approx
\text{Repeated Wrong-Operator Application on Mis-Typed Unknowns}
} LAC ≈ Repeated Wrong-Operator Application on Mis-Typed Unknowns
至少在部分情況下成立。
也就是:
U category → RetrieveMore → More Local Evidence → Higher Confidence → Stronger Convergence U_{\text{category}}
\rightarrow
\operatorname{RetrieveMore}
\rightarrow
\text{More Local Evidence}
\rightarrow
\text{Higher Confidence}
\rightarrow
\text{Stronger Convergence} U category → RetrieveMore → More Local Evidence → Higher Confidence → Stronger Convergence
這正是全域認識失真的重要來源。
26. 與 Omphalos 的統一
舊 Omphalos 已有:
Evidence → Gap → Replan \text{Evidence}
\rightarrow
\text{Gap}
\rightarrow
\text{Replan} Evidence → Gap → Replan
Paper 03 將 Gap 重新定義為 typed gap:
G t = { U τ 1 , U τ 2 , … , U τ n } G_t
=
\{
U_{\tau_1},
U_{\tau_2},
\ldots,
U_{\tau_n}
\} G t = { U τ 1 , U τ 2 , … , U τ n }
因此 Replan 不能只是:
再選一個 search method。
而應:
Gap Type → Epistemic Operator → Method → Provider \text{Gap Type}
\rightarrow
\text{Epistemic Operator}
\rightarrow
\text{Method}
\rightarrow
\text{Provider} Gap Type → Epistemic Operator → Method → Provider
。
新版 World-Rooted Omphalos 可寫成:
W → W ^ t → U t → O t → Observation → W ^ t + 1 \boxed{
W
\rightarrow
\hat W_t
\rightarrow
\mathbf U_t
\rightarrow
O_t
\rightarrow
\text{Observation}
\rightarrow
\hat W_{t+1}
} W → W ^ t → U t → O t → Observation → W ^ t + 1
這比:
Task → Search → Answer \text{Task}
\rightarrow
\text{Search}
\rightarrow
\text{Answer} Task → Search → Answer
多了一整個 unknown-typing layer。
27. 與 GIPE 的統一
GIPE 已將認識行動擴張為:
搜尋;
模擬;
實驗;
形式證明;
生成;
介入;
驗證;
反證。
本文提供其選擇依據:
Unknown Type → Epistemic Action Type \boxed{
\text{Unknown Type}
\rightarrow
\text{Epistemic Action Type}
} Unknown Type → Epistemic Action Type
例如:
U mechanism → Intervention U_{\text{mechanism}}
\rightarrow
\text{Intervention} U mechanism → Intervention
U counter → Falsification U_{\text{counter}}
\rightarrow
\text{Falsification} U counter → Falsification
U data → Search U_{\text{data}}
\rightarrow
\text{Search} U data → Search
U category → Ontology Expansion U_{\text{category}}
\rightarrow
\text{Ontology Expansion} U category → Ontology Expansion
這使 GIPE 的「認識行動選擇」獲得更明確的狀態基礎。
28. 與 VRCA 的統一
VRCA 保存:
claim;
evidence;
counter-evidence;
provenance;
open questions。
Paper 03 建議將:
Open Question \text{Open Question} Open Question
細化成:
Typed Unknown \text{Typed Unknown} Typed Unknown
即:
Q i → U τ i Q_i
\rightarrow
U_{\tau_i} Q i → U τ i
。
這樣「開放問題」不再只是文字列表,而能直接驅動:
NextResearchAction \operatorname{NextResearchAction} NextResearchAction
。
29. 與 World Root 的統一
若沒有 World Root:
U U U
通常只是:
任務輸出缺什麼?
若有:
W W W
作為認識根節點:
U U U
就可以問:
我與世界之間還有什麼認識差距?
因此:
Unknown = Difference between current epistemic state and accessible world structure \boxed{
\text{Unknown}
=
\text{Difference between current epistemic state and accessible world structure}
} Unknown = Difference between current epistemic state and accessible world structure
。
這是 Paper 03 與兩篇番外的重要接口。
30. 可證偽預測
預測一
在含隱藏分類的研究任務中,typed-unknown agent 應比 generic uncertainty agent 有更高 category recall。
預測二
當真實問題為 U category U_{\text{category}} U category 時,單純增加 retrieval budget 的邊際效用會快速下降。
預測三
加入 unknown reclassification 機制後,Agent 在時間版本衝突任務中應較少把矛盾資料誤判為來源品質問題。
預測四
加入 unknown dependency graph 的研究排程,應比只依 confidence 排序具有更低的無效搜索成本。
預測五
加入 U counter U_{\text{counter}} U counter 狀態後,Agent 應主動增加 falsification-oriented actions。
預測六
加入 U world U_{\text{world}} U world 與 U meta U_{\text{meta}} U meta 後,Agent 應保留更多 boundary-expansion actions,而不是過早 closure。
預測七
若工具集合不含 intervention,Agent 對 mechanism unknown 的分類準確率可能下降,顯示 tool space 會反向塑造 perceived unknown space。
31. Benchmark 草案
建立多種任務:
Type A — Missing Data
答案存在於可搜尋來源中。
Type B — Missing Category
需要跨領域或新分類才能找到答案。
Type C — Conflict
存在兩組高品質互斥證據。
Type D — Temporal
不同年份答案不同。
Type E — Latent Variable
只有加入隱藏變量才能解釋殘差。
Type F — Mechanism
觀測相關性不足以判定因果。
Type G — World Unknown
系統需要先發現世界中可能存在新的對象類別。
Type H — Meta Unknown
benchmark 刻意放置一個不在初始 ontology 的高價值因素。
比較:
Generic Search Agent \text{Generic Search Agent} Generic Search Agent
vs.
Typed Unknown Agent \text{Typed Unknown Agent} Typed Unknown Agent
評估:
Unknown-Type Accuracy \text{Unknown-Type Accuracy} Unknown-Type Accuracy
Operator Appropriateness \text{Operator Appropriateness} Operator Appropriateness
Resolution Rate \text{Resolution Rate} Resolution Rate
Research Cost \text{Research Cost} Research Cost
False Closure Rate \text{False Closure Rate} False Closure Rate
Category Recall \text{Category Recall} Category Recall
Counter-Evidence Recall \text{Counter-Evidence Recall} Counter-Evidence Recall
。
32. 主要命題
命題一
Unknown ≠ Missing Data \boxed{
\text{Unknown}
\neq
\text{Missing Data}
} Unknown = Missing Data
命題二
不同未知型別要求不同認識算子。
U α ≠ U β ⇒ O α ≠ O β U_\alpha
\neq
U_\beta
\Rightarrow
\mathcal O_\alpha
\neq
\mathcal O_\beta U α = U β ⇒ O α = O β
一般情況下成立。
命題三
未知型別可以隨新證據轉移。
U α , t → U β , t + 1 U_{\alpha,t}
\rightarrow
U_{\beta,t+1} U α , t → U β , t + 1
。
命題四
工具集合會影響系統對未知型別的感知。
P ( τ ^ ∣ E , T ) ≠ P ( τ ^ ∣ E ) P(\hat\tau\mid E,\mathcal T)
\neq
P(\hat\tau\mid E) P ( τ ^ ∣ E , T ) = P ( τ ^ ∣ E )
。
命題五
低 unknown count 不代表低 epistemic risk。
若剩餘未知為 high-impact unknown:
Impact ( U i ) ≫ 0 \operatorname{Impact}(U_i)\gg0 Impact ( U i ) ≫ 0
則 closure 仍不成立。
命題六
Task closure 與 world closure 必須分離。
C T = 1 ⇏ C W = 1 C_T=1
\not\Rightarrow
C_W=1 C T = 1 ⇒ C W = 1
。
命題七
Meta-unknown 無法被完全消除,但可透過邊界探索降低。
U meta > 0 U_{\text{meta}}>0 U meta > 0
在開放世界中可能是常態。
33. 工程最小實作
最小 runtime 只需要五步:
1. Detect an unresolved epistemic state.
2. Assign one or more unknown types.
3. Select candidate epistemic operators.
4. Execute and observe.
5. Re-type, resolve, split, merge, or preserve the unknown.
最小資料結構:
unknown:
type:
scope:
impact:
dependencies:
operators:
status:
即使只做到這一步,也已經比:
unknown → search more
多出一個關鍵層。
34. 一個最小例子
問題:
某新型 AI 架構為什麼在 benchmark 上更快?
初始:
U 0 = U mechanism U_0=U_{\text{mechanism}} U 0 = U mechanism
但如果系統誤判:
U 0 = U data U_0=U_{\text{data}} U 0 = U data
它會:
RetrieveMoreBenchmarks \operatorname{RetrieveMoreBenchmarks} RetrieveMoreBenchmarks
得到更多:
faster \text{faster} faster
的證據,
卻仍回答不了:
為什麼?
正確流程應是:
U mechanism → Ablation + KernelCompare + HardwareControl + Counterfactual U_{\text{mechanism}}
\rightarrow
\operatorname{Ablation}
+
\operatorname{KernelCompare}
+
\operatorname{HardwareControl}
+
\operatorname{Counterfactual} U mechanism → Ablation + KernelCompare + HardwareControl + Counterfactual
。
如果過程中發現不同 benchmark 使用不同版本:
U mechanism → U temporal U_{\text{mechanism}}
\rightarrow
U_{\text{temporal}} U mechanism → U temporal
先解 version。
再發現差異主要來自未控制變量:
U temporal → U variable U_{\text{temporal}}
\rightarrow
U_{\text{variable}} U temporal → U variable
最後才回到:
U mechanism U_{\text{mechanism}} U mechanism
並完成解析。
這就是 typed unknown 的價值。
35. 更一般的認識論含義
「我不知道」其實可能是高度壓縮過的語句。
它背後可能包含:
I lack data \text{I lack data} I lack data
I lack categories \text{I lack categories} I lack categories
I lack variables \text{I lack variables} I lack variables
I lack relations \text{I lack relations} I lack relations
I lack mechanisms \text{I lack mechanisms} I lack mechanisms
I lack access \text{I lack access} I lack access
I lack temporal alignment \text{I lack temporal alignment} I lack temporal alignment
I do not know what else exists \text{I do not know what else exists} I do not know what else exists
因此:
Ignorance has internal structure. \boxed{
\text{Ignorance has internal structure.}
} Ignorance has internal structure.
。
一旦「無知」被視為具有內部結構,AI 就不再只是:
對未知進行補值。
而是可以:
對未知本身進行分類、推理、排程與操作。
這可能是開放世界認識 Runtime 的一個基礎轉折。
36. 結論
現代 AI Research Agent 的一個根本限制,不是它們不知道很多事情。
而是:
它們經常不知道自己「不知道的是哪一種不知道」。
如果所有未知都被壓成:
U = missing information U=\text{missing information} U = missing information
那麼整個研究系統就會自然退化成:
Unknown → Search → More Documents → Summary \text{Unknown}
\rightarrow
\text{Search}
\rightarrow
\text{More Documents}
\rightarrow
\text{Summary} Unknown → Search → More Documents → Summary
。
但開放世界研究需要:
Unknown → Type → Operator → Observation → Re-Type → Resolution / Preservation \boxed{
\text{Unknown}
\rightarrow
\text{Type}
\rightarrow
\text{Operator}
\rightarrow
\text{Observation}
\rightarrow
\text{Re-Type}
\rightarrow
\text{Resolution / Preservation}
} Unknown → Type → Operator → Observation → Re-Type → Resolution / Preservation
。
因此,真正的 AI 原生認識系統必須把未知提升成一級計算物件。
本文的核心可以壓成兩句:
Unknown Is Not One Thing \boxed{
\text{Unknown Is Not One Thing}
} Unknown Is Not One Thing
以及:
Before asking what to search next, ask what kind of unknown is actually present. \boxed{
\text{Before asking what to search next, ask what kind of unknown is actually present.}
} Before asking what to search next, ask what kind of unknown is actually present.
中文:
在問下一步要搜尋什麼之前,先判斷現在面對的究竟是哪一種未知。
這一步看似簡單,卻可能決定後續整條研究軌跡是否走在正確問題上。
37. 與下一篇的銜接
Paper 03 將 unknown 從單一值拆成多型別狀態。
下一篇 Paper 04 將進一步處理另一個長期被壓縮的概念:
Understanding ≠ Boolean \boxed{
\text{Understanding}
\neq
\text{Boolean}
} Understanding = Boolean
也就是:
「知道」、「看見問題」、「形成框架」、「找到機制」、「形成壓縮核」、「可演算法化」、「已驗證」、「已閉包」不是同一層理解。
因此 Paper 04 將建立 Understanding-State Calculus ,把:
I understand \text{I understand} I understand
從一句自然語言,拆成可比較、可轉移、可驗證的多階段認識狀態。
References
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Popper, K. R. The Logic of Scientific Discovery .
Kuhn, T. S. The Structure of Scientific Revolutions .
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EveMissLab. 全域欲相位語義搜尋法 GIPSS v0.2:DRC–SGCD 統一架構 .
EveMissLab. 全域欲相位認識論 GIPE v0.1:從語義搜尋到主動科學介入 .
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EveMissLab. Omphalos: From Search APIs to an AI-Native Search-Method Runtime v0.1 .
EveMissLab. OWER Paper 00: From Deep Research to Open-World Epistemic Research .
EveMissLab. OWER Paper 01: The Internet-Access Illusion .
EveMissLab. OWER Paper 02: Local Attention Convergence and Global Epistemic Distortion .
Appendix A — Unknown Type Schema
unknown:
id:
type:
scope:
description:
state:
confidence:
impact:
closure_blocking:
dependencies:
requires_resolution_of: []
blocks: []
evidence:
discovered_from: []
supporting_unknown_evidence: []
contradictory_evidence: []
operators:
candidate: []
attempted: []
prohibited: []
transitions:
possible_types: []
transition_conditions: []
resolution:
required_evidence: []
success_conditions: []
unresolved_conditions: []
provenance:
created_at:
updated_at:
research_state_id:
Appendix B — Unknown Operator Map
DATA
→ retrieve / fetch / measure
CATEGORY
→ reclassify / ontology-expand / cross-domain-map
STRUCTURE
→ graph-infer / dependency-trace / causal-probe
CONFLICT
→ discriminate / replicate / compare-methods
COUNTER
→ counter-evidence / adversarial-test / negative-control
ACCESS
→ alternative-access / proxy-source / authorization
TEMPORAL
→ timeline / version-resolve / freshness-check
VARIABLE
→ latent-variable / residual-analysis / anomaly-cluster
MECHANISM
→ intervene / counterfactual / ablation / causal-experiment
WORLD
→ world-discover / open-set-search / existence-probe
META
→ boundary-expand / independent-divergence / anomaly-search
Appendix C — 一句話命題
未知不是一個空白格;它是一個有型別、有依賴、有轉移規則,而且需要不同認識算子處理的狀態空間。