第 4 篇·P14·v3.0

更好的预测还不是学会行动:人工社会中的有界信念、预测准确度与学习的边界

有界信念预测器在 +1 和 +4 tick 上更准确地预测了孩子的能量,但没有通过预注册的 +12 tick 门槛,因此没有进入行动实验。

发布日期 14 分钟阅读中文版 · English

SHING CIVITAS 研究系列 · 第 4 篇 · 研究 P14 · 3.0 版,文献与模型信息修订,2026-11-12 · 状态:2026-11-12 于 SHING CIVITAS 官网发布;未经外部同行评审

tick、世界、随机种子和控制器等术语在导论中已有说明。

1. 标题与摘要

摘要

背景

一个记录了孩子身上发生了什么的智能体,并不因此知道为什么会发生;对孩子状况的更好预测,也不说明智能体知道该怎么做。

方法

P14 给模拟居民增加了一个有界信念库:对至多四个孩子中的每一个,维持一个由 12 个假设组成的混合分布,描述孩子隐藏的食物储备(0、1、3 或 6 单位)和每日消耗(1、2 或 3),仅根据孩子可见的身体能量和居民自己的交付收据更新。四种预测器在相同的标签上被评分:持续性预测、端点外推、有限历史最近邻预测,以及信念混合,预测期限为 +1、+4 和 +12 个 tick。推断单位是世界(40 个确认种子,3101–3140;每个期限 36–37 个合格);主要检验是信念预测器与有限历史预测器之间有限分布 CRPS(越低越好)的配对差值,使用双侧精确符号检验、10,000 次基于种子配对的自助法区间,并对三个期限做 Holm 校正。成功还要求至少 30 个合格世界以及至少 5% 的平均世界相对降幅;进入行为实验的门槛要求三个期限全部通过。

结果

在 +1 个 tick,CRPS 下降 0.511(95% CI −0.604 到 −0.415;37 个世界;世界相对 −18.95%;Holm p = 2.2×10⁻⁶),在 +4 个 tick 下降 1.292(−1.509 到 −1.081;37 个世界;−25.97%;Holm p = 4.4×10⁻¹¹)。在 +12 个 tick,差值为 −1.003(−1.990 到 −0.099;36 个世界;−0.63%;17 个世界更高、19 个更低;Holm p = 0.868),所以门槛未通过,没有进行行为实验。一项事后消融提示,在 +1 和 +4 个 tick,这种优势依赖于保留的历史,而不仅仅是内置的先验;一项事后审计发现某些交付收据的记录存在时间缺陷(3,142 条收据中的 226 条,涉及 13 个世界),尚未修复。

结论

在这个模型中,有界信念改善了对儿童状况的短期概率预测;没有确立跨期限的普遍优势,也没有检验任何关于行动或存活的问题。这不是因果学习的证据,也不描述人类。

关键词有限理性信念更新概率预测CRPS预注册门槛人工社会

2. 研究背景

第 1 篇和第 2 篇显示了自主行为的两个障碍:决策过程无法给它从不考虑的行动赋值,也无法给它不能归因于自己行动的延迟收益赋值。一个自然的下一步,是给居民一个关于它看不到的东西的私人信念,也就是它可能喂养的孩子隐藏的存粮,并追问这种信念是否比更简单的规则更好地预测孩子的未来状况。有限理性的论述强调,真实的决策者携带的是有限而易错的表征,而不是世界的真实状态 [1];贝叶斯滤波则提供了一种由部分观察更新信念的标准方式 [2]。

预测研究提供了评分工具。概率预测应当由适当的评分规则来评判,这样诚实地表达不确定性会得到奖励,过度自信会受到惩罚;连续分级概率评分(CRPS)就是适用于数值量预测的这样一种规则 [3,4]。但得分高的预测并不是解释。两个看起来一样的孩子可能隐藏的存粮不同,之后会分道扬镳;预测者可以利用身体历史和收据中的规律,而无需识别某个行动造成了什么。因此 P14 先检验预测,并事先声明:预测永远不会被标称为因果学习或自主。

3. 研究问题与假设

(Q1)有界信念预测器在预测孩子 +1、+4 和 +12 个 tick 后的身体能量时,是否优于强有限历史预测器?(Q2)如果在三个期限上都优于,这是否足以证明后续进行一项由信念指导行动的实验是合理的?(Q3)可见的身体状态未能揭示隐藏存粮的哪些信息?

编号假设(冻结)主要检验
H1在 +1 个 tick,信念预测器的 CRPS 低于有限历史belief − history,每世界平均 CRPS,< 0
H2在 +4 个 tick 同样如此同上
H3在 +12 个 tick 同样如此同上

决策规则。 一个期限得到支持,当且仅当:至少 30 个世界合格,95% 区间的上限低于零,Holm 校正后的 p 低于 0.05(双侧精确符号检验;舍去零差值),并且平均世界相对 CRPS 降幅至少为 5%。门槛: 三个期限都必须得到支持,并且在每个期限上信念预测器的平均 CRPS 都不差于持续性预测和端点预测。如果门槛未通过,就不进行信念指导选择的实验臂、不改变偏好、也不扩大搜索。

4. 研究设计

世界。 P12 的 legal_both 世界(第 1 篇):480 个 tick,选择和生理保持不变,信念库作为仅供预测的库开启。它对行动没有任何输出,也没有奖励;它的存在不改变居民的任何行为(通过与信念库关闭世界逐 tick 投影来核对,这是一项工程检查,不是统计结果)。

每名成人可以知道什么。 每个成人决策回合,存储一个关于家庭儿童的信息包:在白天视觉半径内的身份、位置和可见身体能量;若有可见的、到期时间恰好的待处理目标,则选它,否则选可见的能量最低、最近、ID 最小的孩子。没有隐藏库存、年龄、疾病、其他居民的行动、死因或未来观察。居民自己的正向交付被记录为收据。没有看到某个孩子不会被当作死亡。

四个预测器,在相同标签上。

  1. 持续性: 最后一次看到的能量。
  2. 端点外推: 按能量带(<45、45–75、≥75)× 居民自己是否刚刚交付食物,在每个期限上的平均能量变化。
  3. 有限历史: 在该期限上最近 16 次精确观察到的转移中最近的四个(以初始身体能量的距离计;交付不匹配则加罚);等权的经验变化;如果没有数据则取持续性预测。它与信念预测器使用相同的历史和收据。
  4. 有界信念: 12 个假设(隐藏储备 {0,1,3,6} × 消耗 {1,2,3});每个假设性转移消耗所假设的消耗量,在能量低于 75 时吃整份食物(每份 +12 能量),并截断到 0–100;居民自己的交付增加所猜测的储备(上限 20);每次可见的身体用高斯似然(σ = 6)和与先验 10% 的混合更新权重;间隔使权重向均匀分布漂移,超过 24 个 tick 的间隔重置信念。最多追踪四个孩子(最近最少使用)。这是一个人为设定的、易错的生理先验,不是学到的真实动力学,也不是因果估计器。

四者都通过同一个偏差核(−4、0、+4,权重 0.2、0.6、0.2)转换为分布,以便计算 CRPS;因此持续性预测与端点预测没有原生的不确定性,该核是评分工具,而不是它们已被校准的主张。

图 4.1 设计
图 4.1P14 的设计:一个世界(种子)为四个预测器产生相同的预测标签;分析单位是世界,不是标签。

公平的信息获取,而不是相同的计算量。 所有预测器使用相同的合法观察和收据,以及相同的更新机会;它们的计算不同(信念传播 12 个假设;历史扫描至多 16 条记录),所以比较检验的是信息的使用,而不是容量相等。

缺失标签。 只有当同一个行动者在恰好的决策 tick 存储了同一个孩子的身体信息包时,预测才会被评分。缺失的目标为未知,预测者自己的死亡为未解决,超出世界结束时间的期限为右删失;都不会被转换为死亡或零能量。主要评分使用从 tick 24 起发出的预测。

负对照(隐藏存粮)。 种子 3301–3340(39 个合格状态;种子 3314 不合格,未替换;156 个分支):在有可见孩子的状态下,把孩子的隐藏食物设为 0 或 4,下一个焦点行动为照护或休息,每个分支运行 12 个 tick。该对照检查视觉上相同的状态是否可能有不同的未来。

种子。 开发 9801–9807(只读检查);试运行 3001–3002(仅技术检查);确认 3101–3140;独立对照 3301–3340。冻结的协议还包括确定性重放以及与较早配置的比较。

5. 变量与操作化

变量角色操作化定义单位
预测器(持续性、端点、历史、信念)自变量(世界内)为孩子的能量产生预测分布的规则分类
期限自变量+1、+4、+12 个 tick(4、16、48 个模型小时)tick
CRPS主要因变量预测分布对之后观察到的身体能量(0–100 尺度)的精确有限分布 CRPS能量单位(越低越好)
世界平均 CRPS分析单位一个世界中合格成熟标签上、每个预测器在相同标签上的平均值能量单位
世界相对 CRPS 降幅标准各世界逐世界相对变化的平均值,信念对历史百分比
Brier 评分(虚弱身体 < 45)、分布均值的 MAE次要能量 < 45 的概率预测;预测均值的绝对误差评分;能量单位
标签状态描述性已创建、已观察、未知、行动者未解决、右删失标签数
隐藏存粮(对照)自变量(对照)同一可见状态下的 0 或 4 单位食物单位
控制固定P12 legal_both 世界、480 个 tick、四个预测器使用相同标签—

6. 样本与实验单位

40 个确认世界(种子 3101–3140)。每个期限要求每个世界至少有 20 个已观察的成熟期标签,并且总共至少有 30 个合格世界。合格世界:+1 为 37 个,+4 为 37 个,+12 为 36 个(世界 3113、3127 和 3132 在 +1 与 +4 被排除,3133 在 +12 因成熟标签过少而被额外排除;被排除的世界仍保留在数据中)。四个预测器在相同标签上是配对的;它们不是 160 个独立世界。每个期限创建的 19,207 个预测标签(表 4.3)不是独立样本。最终人口为 3 到 11;没有世界灭绝。条件得分只描述被看到的孩子,而不描述死去的或未被观察到的孩子。

7. 方法与统计分析

对每个世界,计算每个预测器在相同标签上的平均 CRPS;主要量是每个世界的平均差值(信念 − 有限历史)。我们报告其在合格世界上的均值、95% 百分位自助法区间(对世界重抽样 10,000 次,固定生成器)、差值为正或为负的世界数,以及双侧精确符号检验(舍去零差值),并对三个期限做 Holm 校正。负的差值有利于信念预测器。上述决策规则把区间、校正后的 p、至少 30 个合格世界以及 5% 的世界相对降幅结合起来。次要评分(MAE、Brier、平均评分之比)是描述性的。事后分析在确认之后运行,并作相应标注。在 40 个世界的条件下,要得到方向性的胜出,需要绝大多数种子(在 Holm 的第一步大约 40 个中的 29 个);不显著的结果不是等效。

8. 结果

8.1 主要比较

表 4.1 信念减有限历史,CRPS(能量单位;负值有利于信念)。

期限合格世界数平均 CRPS 差值95% CI更低 / 更高的世界数世界相对变化Holm p是否支持
+1 tick37−0.511[−0.604, −0.415]33 / 4−18.95%2.17×10⁻⁶是
+4 tick37−1.292[−1.509, −1.081]37 / 0−25.97%4.37×10⁻¹¹是
+12 tick36−1.003[−1.990, −0.099]19 / 17−0.63%0.868否
图 4.2 世界层面的差值
图 4.2各期限上配对的世界层面 CRPS 差值(信念 − 有限历史);负值有利于信念预测器。每个点是一个确认世界。

解读。 在 +1 和 +4 个 tick,信念预测器分别在 37 个世界中的 33 个和 37 个世界中的 37 个里更好,按预注册的相对度量分别好约五分之一和四分之一,区间远离零;这两个期限都满足所有标准。在 +12 个 tick,平均差值的大小与 +4 相近(−1.0),其自助法区间确实不含零,但世界层面的符号几乎对半分(19 个更低、17 个更高),因此符号检验给出 Holm p = 0.868,并且平均世界相对降幅(0.63%)远低于要求的 5%。所以平均差值是由少数差异很大的世界驱动的。按冻结规则,+12 检验不支持;只选区间会推翻这一决定。(由模型评分表计算,平均 CRPS 之比在 +12 为 −11.1%,在 +1 为 −21.1%,在 +4 为 −27.3%;列出它们只是为了说明两种相对度量在 +12 处出现分歧,它不是冻结的标准。)

8.2 四个预测器的评分

表 4.2 成熟标签上按世界平均的评分(描述性;越低越好)。

期限预测器CRPS均值的 MAEBrier(能量 < 45)
+1信念1.9152.5920.0090
+1有限历史2.4263.1900.0111
+1持续性2.6363.2030.0133
+1端点2.7093.2700.0109
+4信念3.4464.5230.0223
+4有限历史4.7386.0020.0327
+4持续性5.7656.8030.0482
+4端点5.3566.2550.0330
+12信念8.02210.8750.0746
+12有限历史9.02510.4910.0841
+12持续性10.12511.1000.1175
+12端点10.38411.3560.1133
图 4.3 预测器评分
图 4.3四个预测器在各期限上的平均评分。

在 +12 个 tick,信念预测器的 CRPS 最低,但其均值的误差(10.875)大于有限历史(10.491):它在这里的优势在于分布的形状,而不是更好的中心估计。在三个期限上,信念预测器的平均 CRPS 都低于持续性预测和端点预测,所以门槛的这一部分得到满足;门槛未通过,是因为 +12 的主要检验不被支持。

表 4.3 已创建的预测标签及其状态(在 40 个世界上汇总;不是独立样本)。

期限已创建已观察未知(未看到)行动者未解决右删失
+119,20717,0462,1291022
+419,20715,3803,69037100
+1219,20715,6083,174122303

未知标签的份额不小(+1 为 11%,+4 为 19%,+12 为 17%),并且由于选择器优先处理到期更早的条目,各期限的计数不是嵌套的,不能解读为更长的期限更容易知道。误差以孩子在发出预测的 tick 被看到为条件。

8.3 负对照:隐藏存粮

在 39 个合格的存粮双生状态中,存粮 0 与存粮 4 的双生世界在分叉之前,所有私有信念库、当前合法视图和三个预测都完全相同,符合设计。把隐藏存粮从 0 提高到 4 并让焦点成人休息之后,孩子在 +1 个 tick 的身体结局在全部 39 对中都不同,平均相差约 36 个能量单位;在 +4 和 +12 时仍存活的孩子中,差异持续存在。这支持以下陈述:视觉上相同的状态不必有相同的未来;它不是智能体可以使用的标签,并且分叉之后,其他行为和随机消耗会变化,所以之后的差异不能归因于某一次进食或某一次照护。

8.4 事后分析(非预注册)

固定先验消融。 确认运行之后,对每个预测都在个人历史被重置的情况下重新评分(只保留当前身体、当前收据和原先验;不拟合参数)。滤波后减去新鲜先验的 CRPS,在 +1 为 −3.302(95% CI −4.423 到 −2.272),在 +4 为 −2.512(−3.654 到 −1.475),在 +12 为 −0.106(−1.249 到 0.935)。这提示,在短期限上,优势不仅来自内置先验,保留的历史和过去的收据也有作用;在 +12 处,保留的历史几乎没有增加什么。消融把历史和收据一起去掉,未经独立确认,既不能区分二者的贡献,也不能确立因果学习。

时间缺陷。 对交付收据的一项审计发现,在 3,142 次正向转移中,涉及 13 个世界的 226 次被记到了较早时间的身体记录上(间隔最长 127 个 tick),还有一些没有保留的目标。存档的预测和确定性重放没有改变,但尚未做带版本号的修复,也没有用新种子确认。因此这些结果不得被引用为已核实的长期期限的时间信用分配。

反例。 在确认世界中,+12 个 tick 上有 6,058 例孩子在预测者没有交付的情况下恢复,968 例孩子在交付之后仍然恶化;这些不排除他人的帮助或较早的帮助,说明为什么不能简单地把恢复归功于某个行动。

9. 讨论

核心发现是一个有界的、有限定的成功,随后是一个事先约定的停止。信念预测器在一个和四个 tick 上,可靠地改善了对孩子身体能量的概率预测,优于有限历史。在十二个 tick,证据不支持普遍的优势,项目自己写下的门槛没有被满足。遵守门槛是主要的方法论要点:两个有利的期限不被允许授权进入下一阶段。

为什么短期优势不能延伸?有几种解释仍然开放:12 个假设的先验覆盖的储备与消耗范围有限;在较长期限上,未观察到的事件(其他居民的帮助、疾病)占主导;时间缺陷可能污染了基于收据的更新;合格世界的样本也很小。消融暗示保留的历史在短期限上最有帮助。这些解释在这里都没有得到检验。

对照显示了更深的局限。两个可见身体相同但隐藏存粮不同的孩子会分道扬镳,所以只看到可见身体的预测者无论构建得多么好都是有界的;在这样的界限下做预测,也不会告诉智能体哪种行动会改变结果。第 1 篇的强制照护分叉表明照护可能有影响,但 P14 中没有任何东西给居民提供了从结果中学到这一点的途径。把预测与行动价值联系起来,需要一个单独的、预注册的实验,而这个实验被刻意没有进行。

与既有研究的关系:用适当评分评估概率预测 [3,4] 和信念滤波 [2] 都是标准做法;这里的贡献是预注册的门槛及其诚实的应用,而不是一种新算法。

10. 局限

  • 仅限模拟; 不对人类或真实的儿童福利作任何推断。
  • 是预测,不是行动。 没有检验任何行为、存活或学习效应;信念库没有输出读取。
  • 人为设定的先验。 信念模型是一个易错的生理先验,假设网格很小;它不是学到的动力学。
  • 已知且尚未修复的时间缺陷(3,142 条收据中的 226 条,涉及 13 个世界),也没有用新种子确认。
  • 样本小且有选择。 36–37 个合格世界;以孩子被看到为条件;未知标签占 11–19%;死亡或未被观察到的孩子没有被评分。
  • 计算量不相等。 比较给予的是相等的信息获取,而不是相等的容量。
  • 用于给持续性与端点评分的共同偏差核 是一种工具,不是校准主张。
  • 事后分析 是探索性的。
  • 治理。 内部预注册;没有外部复现;包内的分析脚本导入未分发的模块;协议是在负责人指导下由一个 AI 编码助手起草的(措辞待确认)。

11. 结论

在这个人工社会中,关于孩子隐藏食物储备的有界信念,在一个和四个 tick 的期限上、在几乎所有世界里,对孩子身体能量产生的概率预测都优于强有限历史基线,但在十二个 tick 上没有满足预注册的标准。由于门槛要求三个期限全部通过,没有进行关于依据这些信念行动的实验,也没有对因果学习、行为或存活提出任何主张。这一停止,加上一个已知而尚未修复的时间缺陷,界定了下一步:修复记账,用新种子确认,然后才追问这类预测能否支持行动。

12. 数据可得性与可复现性

证据包 SC-P14-Bounded-Beliefs 包含冻结的协议、审计与报告、事后说明、确认分析、事后先验消融与时间审计文件、分析脚本和图表数据(逐世界 CRPS 差值、模型评分、标签记账),采用 CC BY 4.0(数据、文档)与 MIT(脚本)许可。本版中,三个主要对比和模型评分都由提供的逐世界结果行重新计算,并与冻结文件一致。模拟引擎、依赖锁定文件和事件流不分发,因此模拟无法重新运行;分析脚本导入未分发的模块。包内名称仍使用早期名称“Emergentia”。发布状态:1.0.0 版已于 2026-11-12 开放公开下载(见下方数据集面板)。

研究数据集 · P14

SHING CIVITAS P14 有限主观信念研究数据集

SHING CIVITAS P14 Bounded Beliefs Dataset

P14

四个共享同一观察流的预测器在 +1/+4/+12 tick 三个期限上的精确有限分布 CRPS 比较(40 配对世界),含库存双生负控与事后说明。+12 期限门槛未通过,作为阴性结果保留。

下载 ZIPSC-P14-Bounded-Beliefs-v1.0.zip · 59.8 KiB · 27 个文件
版本
v1.0.0
创作者
Martin Zhong
发布方
SHING CIVITAS
发布日期
2026年11月12日
SHA-2563e0a16c598a2df014e9a8f481ebe39d6c773f66b7eececfea06b9accad44d205

下载后可校验:sha256sum SC-P14-Bounded-Beliefs-v1.0.zip · PowerShell Get-FileHash SC-P14-Bounded-Beliefs-v1.0.zip

CC BY 4.0MIT

数据、图件与文档采用 CC BY 4.0;analysis/ 脚本采用 MIT;模拟引擎不随包发布。许可全文见包内 LICENSES/,逐文件许可见 metadata/LICENSE_MAP.md。

引用(APA)

Zhong, M. (2026). SHING CIVITAS P14 Bounded Beliefs Dataset (Version 1.0.0) [Data set]. SHING CIVITAS. https://shingcivitas.com/

BibTeX
@dataset{zhong2026_p14boundedbeliefs,
  author    = {Zhong, Martin},
  title     = {SHING CIVITAS P14 Bounded Beliefs Dataset},
  year      = {2026},
  version   = {1.0.0},
  publisher = {SHING CIVITAS},
  url       = {https://shingcivitas.com/}
}

条目类型 @dataset 需使用 biblatex;传统 BibTeX 会提示未知类型。机器可读的引用元数据见包内 CITATION.cff(CFF 1.2.0)。尚未分配 DOI。

可复现范围(清单原文)
由数据重新计算结果
supported — aggregate statistics can be recomputed from data/ with any CSV/JSON tool or the statistical functions in analysis/支持——可用任何 CSV/JSON 工具或 analysis/ 中的统计函数,由 data/ 重新计算汇总统计。
复现已发表的统计分析
partial — analysis/*.py document the frozen statistical rules but import private modules (civlab, scripts, p12_study) that are NOT distributed, so the pipeline cannot run end to end部分支持——analysis/*.py 记录了冻结的统计规则,但导入了未分发的私有模块(civlab、scripts、p12_study),因此分析流程无法端到端运行。
完整重跑模拟
not supported — engine source, dependency lock, per-tick event streams, model version snapshot and API credentials are absent by design不支持——引擎源码、依赖锁定文件、逐 tick 事件流、模型版本快照和 API 凭据按设计均未包含。

包内:README.md(总览)、CITATION.cff、LICENSE 与 LICENSES/、metadata/LICENSE_MAP.md、metadata/CHECKSUMS.sha256。包内文件名仍沿用项目早期名称 “Emergentia”。

参考文献

以下外部文献已于 2026-11-12 对照出版社、期刊、会议论文集、DOI 或图书馆记录核验。它们仅支撑理论背景和研究方法,不构成对 SHING CIVITAS 实验结果的外部验证。

  1. 1Simon, H. A. (1955). A behavioral model of rational choice. The Quarterly Journal of Economics, 69(1), 99–118. https://doi.org/10.2307/1884852
  2. 2Särkkä, S. (2013). Bayesian Filtering and Smoothing. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781139344203
  3. 3Matheson, J. E., & Winkler, R. L. (1976). Scoring rules for continuous probability distributions. Management Science, 22(10), 1087–1096. https://doi.org/10.1287/mnsc.22.10.1087
  4. 4Gneiting, T., & Raftery, A. E. (2007). Strictly proper scoring rules, prediction, and estimation. Journal of the American Statistical Association, 102(477), 359–378. https://doi.org/10.1198/016214506000001437
  5. 5Holm, S. (1979). A simple sequentially rejective multiple test procedure. Scandinavian Journal of Statistics, 6(2), 65–70. https://www.jstor.org/stable/4615733

核验登记: 参见 附录 C · 文献核验登记,含各条来源链接、著录更正和核验边界。