← Lessons

Дерево гипотез: от проблемы к эксперименту

Урок ~20 мин научный метод

Коротко: что делать

  1. Если код исследования уже есть, подготовьте рабочую папку: репозиторий с кодом должен лежать рядом с папкой ResearcherOS. См. как установить ResearcherOS рядом с кодом.
  2. Откройте чат с помощником на основе искусственного интеллекта (ИИ-помощником) и попросите запустить сценарий подключения проекта (koi-project-onboard). Он изучит код и научные работы по теме, затем будет задавать по одному вопросу о проблеме, предполагаемой причине и способе проверки.
  3. Отвечайте на вопросы и подтверждайте формулировки. После подтверждения помощник запишет дерево: проблема → причина → ожидаемое свидетельство или вмешательство → метод.
  4. Откройте дерево в ResearcherOS и проверьте, что цепочка передаёт вашу постановку. Затем переходите к уроку «Постановка эксперимента».

Научное знание получают разными способами. Наблюдение, эксперимент, построение моделей, индуктивные и дедуктивные рассуждения, проверка гипотез используются в разных сочетаниях; единого метода, одинакового для всех наук, нет.

ResearcherOS выбирает одну рабочую рамку — критическую проверку гипотез, близкую к фальсификационизму Карла Поппера. Исследователь формулирует объяснение так, чтобы оно допускало проверку и возможное опровержение: «наблюдаем X; предполагаем причину Y; если Y верна, ожидаем Z; проверяем это способом M».

Успешная проверка не доказывает гипотезу окончательно. Она лишь даёт основания временно её поддержать. Неожиданный результат тоже требует разбора: ошибаться могут гипотеза, вспомогательные допущения, измерение или сам эксперимент.

В ResearcherOS каждый эксперимент должен быть связан с такой цепочкой. Это проектное правило системы, а не утверждение, что вся наука обязана работать только так. По мере новых результатов исследователь пересматривает причины, добавляет проверки и постепенно приближается к объяснению явления или решению проблемы.

Подробнее о границах этой рамки: Scientific Method и Karl Popper в Стэнфордской энциклопедии философии.

В этом уроке разберём, как построить дерево гипотез для своей проблемы и как поручить первичную сборку дерева сценарию ResearcherOS.

1. Как научный метод устроен в ResearcherOS

Исследование хранится как дерево связанных утверждений. Корень фиксирует проблему. От него отходят предполагаемые причины, от причин — ожидаемые свидетельства или возможные вмешательства, затем методы и отдельные эксперименты. Ветви позволяют проверять несколько объяснений одной проблемы, не смешивая их в одном выводе.

flowchart TD
  P[Проблема] --> C1[Предполагаемая причина]
  P --> C2[Другая предполагаемая причина]
  C1 --> E[Ожидаемое свидетельство]
  C1 --> R[Вмешательство]
  E --> M1[Метод проверки]
  R --> M2[Метод проверки]
  M1 --> X1[Эксперимент]
  M2 --> X2[Эксперимент]
  X1 --> V[Рабочий вердикт по причине]
  X2 -. учитывается вместе со свидетельствами .-> V
      

Таблица понятий

Понятие Роль в исследовании
Проблема Наблюдаемое явление или практическое затруднение, которое нужно объяснить либо устранить. Техническое название: problem.
Причина Проверяемое предположение о механизме, порождающем проблему. Здесь хранится рабочий вердикт. Техническое название: cause.
Ожидаемое свидетельство Наблюдение, которое должно быть получено, если предполагаемая причина верна. Техническое название: cause_evidence.
Вмешательство Изменение системы, которое должно ослабить проблему, если представление о причине верно. Неудача вмешательства сама по себе не опровергает причину. Техническое название: remediation.
Метод Протокол проверки: что меняется, что контролируется, что измеряется и по какому правилу интерпретируется результат. Техническое название: method.
Эксперимент Отдельный запуск или анализ, оформленный карточкой на доске задач.
Вердикт Рабочее состояние причины: получила поддержку (supported), отклонена в рамках текущей проверки (refuted) или остаётся открытой (open). Это вывод внутри проекта, а не окончательное доказательство истины или ложности.

Результат вмешательства и свидетельство причины отвечают на разные вопросы. Если вмешательство помогло, это поддерживает его полезность. Чтобы судить о самой причине, нужны прямые свидетельства и проверка вспомогательных допущений.

2. Как сценарий подключения собирает дерево

Сценарий подключения проекта (koi-project-onboard) предназначен для репозитория, в котором уже есть код, но ещё нет дерева исследования. Он не придумывает постановку по одному описанию и не записывает файлы без согласия исследователя.

Сначала помощник изучает код: какую задачу решает проект, что уже меняют в экспериментах и какие проверки запускают. Затем он просматривает близкие работы, чтобы сопоставить формулировку проблемы и возможные причины с литературой. После этого ведёт послойный научный диалог и задаёт по одному вопросу.

Исследовательская программа — необязательная организационная группа для нескольких проектов, связанных одной долгосрочной темой. Она помогает группировать проекты в интерфейсе, но не входит в причинную ветвь дерева.

flowchart TD
  A[Репозиторий с кодом] --> B[Обзор кода]
  B --> C[Сверка с литературой]
  C --> D[Проблема]
  D --> E[Принадлежность к программе, если она есть]
  E --> F[Предполагаемая причина]
  F --> G[Ожидаемое свидетельство или вмешательство]
  G --> H[Метод]
  H --> I[Проверка понятности]
  I --> J[Подтверждение исследователя]
  J --> K[Запись дерева]
      

На этапе причины помощник обязательно спрашивает, какой результат заставит отказаться от объяснения. Затем уточняет, какое свидетельство ожидается или какое вмешательство должно помочь. На этапе метода фиксирует сравнение, контроль, основной измеряемый показатель и правило решения. Перед записью короткие заголовки проверяются с позиции читателя, который не знает проект.

Как вызвать сценарий

Откройте рабочую папку, где рядом лежат ResearcherOS и репозиторий с кодом, затем напишите помощнику:

Подключи <путь-к-репозиторию> к ResearcherOS.
Помоги построить дерево исследования.

Изучи код и близкую литературу, затем пройди по слоям:
проблема, программа, причина, ожидаемое свидетельство
или вмешательство, метод.

Задавай по одному вопросу.
Не записывай файлы без моего подтверждения.
Следуй сценарию koi-project-onboard до конца.

3. Пример: исследование агента для ARC-AGI-3

ARC-AGI-3 — набор интерактивных заданий для оценки программ, которые самостоятельно исследуют среду и выбирают действия. В новых абстрактных пошаговых средах нет явных инструкций: программа должна вывести цель, построить внутреннюю модель происходящего и спланировать действия.

Официальная оценка учитывает достижение цели и число затраченных действий; сто процентов означают, что программа решила все задания не менее эффективно, чем люди. В техническом отчёте ARC-AGI-3 указано, что на момент запуска в марте 2026 года передовые модели получали по этой оценке менее одного процента.

Само соревнование задаёт область и способ оценки, но не готовую проблему для нашего проекта. Исследователю ещё нужно решить, какой разрыв он хочет объяснить и какое утверждение проект будет проверять.

От описания соревнования к проблеме

Начать можно с вопроса: «Какой наблюдаемый разрыв между человеком и агентом мы хотим объяснить?» Например, нас интересует не любой проигрыш, а неэффективное освоение новой среды при ограниченном числе действий.

Ниже — одна возможная ветвь. Это пример исследовательской постановки, а не установленное объяснение результатов ARC-AGI-3.

Проблема

Агенты неэффективно осваивают новые среды

В незнакомых интерактивных средах без инструкций агенты тратят больше действий, чем люди, и реже достигают цели.

Предполагаемая причина

Агенты не строят устойчивую модель среды

Предполагаем, что агент плохо связывает наблюдения и действия в модель, которая предсказывает переходы, цель и последствия следующего шага.

Ожидаемое свидетельство

Предсказания переходов расходятся с наблюдениями

Если причина верна, агент будет систематически ошибаться в прогнозе следующего состояния после известных действий; качество прогноза должно быть связано с успехом в игре.

Метод для свидетельства

Сравнить прогнозы переходов с наблюдениями

На записанных последовательностях агент сначала предсказывает следующее состояние, а затем его прогноз сравнивается с фактическим состоянием среды.

Вмешательство

Явная модель мира обновляется после действий

После каждого действия агент сохраняет состояние, выбранное действие и наблюдаемый переход, затем исправляет свою модель среды.

Метод для вмешательства

Сравнить агента с моделью мира и без

Две одинаково настроенные копии базового агента проходят один набор новых сред: одна использует явную модель мира, другая — нет. Для обеих копий среды ранее не встречались, начальное состояние памяти сброшено, бюджет действий и случайные условия совпадают. Сравниваются доля решённых сред и число действий относительно человеческого уровня.

Рост результата поддержит эффективность вмешательства. Отсутствие роста не опровергнет причину автоматически: сначала нужно проверить качество построенной модели мира и остальные допущения метода.

Пример запуска сценария

Если код агента уже лежит в отдельном репозитории, можно начать так:

Подключи <путь-к-репозиторию-агента> к ResearcherOS.

Проект исследует агентов для ARC-AGI-3.
Используй официальное описание набора заданий как исходный контекст,
но не копируй его как проблему проекта.

Помоги выяснить:
— какой наблюдаемый разрыв мы объясняем;
— какую причину предполагаем;
— после какого результата будем готовы отказаться от неё
  в рамках этого проекта.

Задавай по одному вопросу и не записывай дерево
без моего подтверждения.
Следуй сценарию koi-project-onboard.

Помощник не должен сразу принять примерную ветвь выше. Он сопоставит её с кодом, литературой и ответами исследователя; итоговая постановка может оказаться другой.

Сценарий подключения Старт: уже есть код