代數世界模型:讓 AI 從探索走向證明
清華大學交叉信息研究院姚期智與袁洋指導的團隊,基於範疇論提出代數世界模型(AWM),嘗試回答一個根本問題:AI 能否像牛頓那樣,僅憑觀察與實驗,自主凝煉出基本理論並加以證明。
研究動機
核心設問相當直接:假如 AI 只掌握牛頓提出萬有引力之前的一切知識,能否獨立重新發現萬有引力?由於訓練數據可能已被污染,這類實驗難以嚴格執行,但目標本身十分清晰。
團隊的做法是讓 AI 面對一個陌生世界時,僅以觀察和實驗為起點,逐步凝煉出基本理論框架,再以這個框架理解世界;他們發現,這件事的難度未必如想像中那麼高。


AWM 運作機理
研究以交互式遊戲集 ARC-AGI-3 作為切入點,每個遊戲既不交代規則,也不說明目標,玩家必須自行摸索哪些物件可以移動、哪些機關能夠觸發,前沿大模型亦紛紛在此公布成績。

範疇論方法
模型不依賴預設知識,也不接受污染數據,而是把觀察到的現象組織成結構化表示,透過範疇論進行抽象與轉換,逐步凝煉出穩定的基本規律,最終形成可供理解與證明的理論框架。

研究意義
此項工作突破以往以大數據訓練為主的範式,強調結構化建模與邏輯推導能力,嘗試把 AI 從經驗學習推向原理性認知。研究認為,具備科學發現能力的下一代 AI,未必需要從海量數據開始。

