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面向工具使用 LLM 智能体的信息保真度:模型上下文协议中的鞅分析

人工智能 2026-02-17 v1

摘要

随着由大语言模型(LLM)驱动的 AI 智能体越来越多地使用外部工具进行高风险决策,一个关键可靠性问题随之而来:错误如何在连续的工具调用中传播?我们引入了分析模型上下文协议(MCP)智能体错误累积的首个理论框架,证明累积失真呈线性增长,并以高概率受到 O(T)O(\sqrt{T}) 的界限约束。这种浓度特性确保了系统行为的可预测性,并排除了指数级失效模式。我们发展了一种混合失真度量,结合离散事实匹配与连续语义相似性,然后在连续的工具交互过程中建立鞅浓度界限。实验在 Qwen2-7B、Llama-3-8B 和 Mistral-7B 上进行,验证了我们的理论预测,显示经验失真呈线性趋势,偏差始终在 O(T)O(\sqrt{T}) 的包围范围内。关键发现包括:语义加权可降低 80% 的失真,定期约每 9 步进行一次重新 grounding 足以控制误差。我们将这些浓度保证转化为可信任智能体系统的可操作部署原则。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.13320,
  title  = {Information Fidelity in Tool-Using LLM Agents: A Martingale Analysis of the Model Context Protocol},
  author = {Flint Xiaofeng Fan and Cheston Tan and Roger Wattenhofer and Yew-Soon Ong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.13320},
  year   = {2026}
}

备注

Full working version of an extended abstract accepted at the 25th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 2026)