論文の概要: Can LLM Agents Infer World Models? Evidence from Agentic Automata Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16576v1
• Date: Mon, 15 Jun 2026 11:23:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.481277
• Title: Can LLM Agents Infer World Models? Evidence from Agentic Automata Learning
• Title（参考訳）: LLMエージェントは世界モデルを推測できるか? : エージェントオートマタ学習からの証拠
• Abstract要約: ツールコールのLLMエージェントが、対話を通じて隠れた環境を発見できる範囲を評価する。 我々の設定では、エージェントはオラクルと相互作用することで隠れた決定論的有限オートマトン(DFA)を発見すべきである。 DFAのサイズが大きくなるにつれて,性能が急激に低下することがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.77002260033358
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We propose agentic automata learning to evaluate the extent to which tool-calling LLM agents can uncover hidden environments through interaction. In our setup, an agent should uncover a hidden deterministic finite automaton (DFA) by interacting with an oracle through (1) membership queries ("Does this string belong to the target language?") and (2) equivalence queries ("Is this the target DFA?"). This yields a scalable testbed with controlled task complexity, measurable interaction efficiency, and strong baselines (classic automata-learning algorithms). Evaluating state-of-the-art LLMs, we find that performance drops sharply as DFA size increases. Reasoning models are markedly stronger than non-reasoning models, yet trajectory analyses reveal recurring failures in query planning, evidence integration, and hypothesis construction. Overall, our results show that current LLM agents can sometimes perform non-trivial interactive discovery, but remain far less robust and efficient than classic algorithms for the task.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,LLMエージェントが対話を通して隠れた環境を発見できる範囲を評価するために,エージェントオートマトン学習を提案する。 我々の設定では、エージェントは(1)メンバーシップクエリ(この文字列はターゲット言語に属するのか?)と(2)等価クエリ(これはターゲットDFAなのか?)を通して、オラクルと相互作用することで、隠れた決定論的有限オートマトン(DFA)を明らかにするべきである。 これにより、制御されたタスクの複雑さ、測定可能なインタラクション効率、強力なベースライン(古典的オートマトン学習アルゴリズム)を備えたスケーラブルなテストベッドが得られる。 DFA のサイズが大きくなるにつれて,最先端の LLM の評価により,性能が急激に低下することがわかった。 推論モデルは、非推論モデルよりも著しく強いが、軌跡解析は、クエリ計画、エビデンス統合、仮説構築において繰り返し発生する失敗を明らかにしている。 全体としては、現在のLLMエージェントは、非自明な対話的発見を行うことができるが、タスクの古典的アルゴリズムよりも、はるかに堅牢で効率的であることを示す。

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