論文の概要: Tool-Call Dependency Structure is Linearly Decodable in LLM Agent Residual Streams

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.25310v1
• Date: Mon, 25 May 2026 00:16:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-26 19:50:19.144082
• Title: Tool-Call Dependency Structure is Linearly Decodable in LLM Agent Residual Streams
• Title（参考訳）: LLMエージェント残留ストリームにおいてツールコール依存構造は直線的にデオード可能である
• Authors: Tianda Sun, Dimitar Kazakov,
• Abstract要約: LLMエージェントは、呼び出しが有向依存グラフを形成するトラジェクトリを生成する。 以前の構造プローブは、エージェントのランタイムコールグラフではなく、静的コードやチェーン・オブ・シンクテキストをターゲットにしていた。 Qwen3-32Bの残ストリーム上の低容量エッジプローブは、ツールコール依存性グラフをデコードする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0971997884861282
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Tool-using LLM agents produce trajectories whose calls form a directed dependency graph: earlier tool outputs supply arguments to later calls. Whether this execution structure is represented inside the model is unknown; prior structural probes have targeted static code or chain-of-thought text, not an agent's run-time call graph. A low-capacity edge probe on the residual stream of Qwen3-32B decodes the tool-call dependency graph well above both a Hewitt--Liang random-label control and a positional baseline. A counterfactual contrast between value corruption and structural perturbation indicates the signal tracks abstract topology rather than identifier values, and replicates under an independent, non-substring oracle. The non-positional component replicates on three further interactive multi-hop benchmarks and attenuates as call order alone becomes a sufficient proxy for dependency, vanishing in single-shot planning. Per-layer activation patching shifts the probe at a later, non-patched boundary, evidence that the representation propagates rather than passively reads out, though the realised tool call does not move. To our knowledge this is the first structural probe of an LLM agent's runtime tool-call dependency graph. Our claims concern representation, not behavioural control, and span two model families and one primary domain.
• Abstract（参考訳）: ツールを使用中 LLM エージェントは、呼び出しが有向依存グラフを形成するトラジェクトリを生成する: 初期のツールは、後続の呼び出しにサプライ引数を出力する。 以前の構造プローブは、エージェントのランタイムコールグラフではなく、静的コードやチェーン・オブ・プリートテキストをターゲットにしていた。 Qwen3-32Bの残留ストリーム上の低容量エッジプローブは、Hewitt-Liangランダムラベル制御と位置ベースラインの両方よりもはるかに高いツールコール依存性グラフをデコードする。 値の破損と構造的摂動の反実的な対比は、信号が識別子の値ではなく抽象トポロジーを追跡し、独立した非従属のオラクルの下で複製することを示している。 非配置コンポーネントは、さらに3つのインタラクティブなマルチホップベンチマークで複製され、呼び出し順序のみが依存性の十分なプロキシとなり、単発プランニングで消滅する。 層ごとのアクティベーションパッチングは、後続の非パッチ境界でプローブをシフトさせ、表現が受動的に読み出すのではなく伝播することを示すが、実現したツールコールは動かない。 我々の知る限り、これはLLMエージェントのランタイムツールコール依存性グラフの最初の構造的プローブである。 私たちの主張は、表現、行動制御ではなく、2つのモデルファミリと1つのプライマリドメインにまたがる。

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