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FutureSim:回放真实世界事件以评估自适应智能体 FutureSim: Replaying World Events to Evaluate Adaptive Agents

Shashwat Goel, Nikhil Chandak, Arvindh Arun, Ameya Prabhu, Steffen Staab, Moritz Hardt, Maksym Andriushchenko, Jonas Geiping 📅 2026-05-14 👍 7 2026-07-13 08:36
多智能体 智能体评估 校准 检索增强 测试时计算 长程适应 预测任务

用真实新闻流构建 90 天滚动预测环境,评测智能体长程测试时适应能力。

前置知识

Brier 分数与 Brier Skill Score (BSS)

Brier 分数是预测概率与「是否真实」平方误差之和,越低越好。本文把它推广为 $\mathrm{BSS}(q)=1-\sum_{o}(p_q(o)-\mathbf{1}[o=y_q])^2$,并证明它对子概率分布仍严格 proper。1=完美押对,0=弃权,-1=全压错。

FutureSim 的核心评分就是 BSS,区别于 accuracy 之处在于同时惩罚「答错且过度自信」与「不押概率」。

测试时适应 (Test-time adaptation)

指模型部署后、利用到达的新信息(不更新权重)动态调整行为的过程。长程设定下,agent 每天根据新增证据改预测,并从已 resolution 的题中反思。它与持续学习的区别是:测试时适应只调推理上下文,不动参数。

本文把「测试时适应」作为待评测的核心能力,并用固定初始预测的实验专门分离出适应能力本身,验证前沿 agent 即使被告知表现差也难摆脱初始 anchor。

知识截止 (Knowledge cutoff) 与前瞻性泄漏

训练数据有时间上限的 LLM 在该日期之后没见过真实事件。若评测依赖实时搜索,搜索结果就会把未来答案回灌给模型,称为「未来信息泄漏」。本文用 CCNews 离线时间戳快照 + bwrap 沙箱按仿真日期切片,从系统层防泄漏。

FutureSim 窗口是 2026-01-01 至 2026-03-28,所有被测模型都在此之前截止;没有日期门控,agent 搜到一条 2026-02 的新闻就能直接抄答案。

Agentic search vs 单轮检索

agentic search 指模型可连续多次搜索、读片段、再决定下一步查询的迭代过程;单轮检索只发一条 query 一次性返回。对长程预测来说,agentic 搜索允许模型根据前一轮证据调整查询。

本文的 search 消融显示 agentic 搜索相对单查询 accuracy 接近翻倍,说明 FutureSim 考的是「边搜边推理」的复合能力。

校准 (Calibration) 与概率分布输出

校准良好的预测意味着「押 70% 的事件长期会以 70% 频率真发生」。FutureSim 要求 agent 提交至多 5 个 outcome 的概率分布而非单一答案,因此高准确率但严重过自信的预测在 BSS 上会比弃权还差。

所有模型 BSS 起点几乎都为负,说明「自信地猜」反而比「不猜」更糟,与传统 accuracy 视角差异极大。

研究动机

现有智能体基准几乎全部是「快照式」的:要么是 GAIA-2、$\tau^3$-Bench 这类 25-33 步的短程任务,要么是 ARC-AGI-3、Vending-Bench-2 这类游戏/模拟环境,再或者是 ProphetArena、PredictionArena 这类依赖实时 Polymarket/Kalshi 盘口的不可复现评测。这些基准有一个共同的盲区——它们无法测量「agent 在真实世界长达数月的演化中,能不能持续吸收新证据并修正自己的信念」。短程任务把适应能力压缩成几分钟的事件,无法暴露「长期记忆」「上下文预算」「多日反思」等真正的长程瓶颈;而基于真实预测市场的评测又因为市场状态时刻变化、长时间窗口才能拿到稳定信号而难以做受控消融。更严重的是,目前在静态预测问答题上评估 LLM 的工作大多假设「单次给一段检索证据再问一次」,这与 agent 真实部署中每天面对滚动新闻流的场景相去甚远。结果就是:当模型被宣传为「智能体」时,我们其实不知道它在长达数月的真实信息流中究竟能学会多少、又会以什么方式失败。

本文的目标是本文要构造一个可复现、可消融、且经济价值高的长程智能体评测场,把「在 3 个月内、每天根据新增新闻修订对 330 个真实世界事件的预测」作为任务,让前沿 agent 在各自的原生 harness 与作者的改进 harness 下分别跑完整个 90 天窗口,并通过 BSS 与 top-1 accuracy 两个指标量化它们的真实适应能力。论文同时希望这个 benchmark 本身能成为一个研究平台,让学界用同样的环境分离地研究 test-time 适应、记忆、搜索、推理算力、多智能体动态等子能力。

与已有工作不同的是,FutureSim 的独特切入是把环境动态直接绑定到「时间戳化的真实新闻文档」上:每一篇 CCNews 文章自带发布日,每天仿真只解锁当日及之前的文章,并提供一个只能在该时间窗口内搜索的 hybrid 检索工具(基于 Qwen3 Embedding 8B + LanceDB)。这同时解决了三件之前没人做对的事:1)用离线快照避免 Brave Search API 的日期过滤泄漏(论文给出 Women Downhill 雪上项目的失败案例作为证据);2)支持任意模型与 harness 通过极简的两条动作接口(submit_forecast 与 next_day)接入,benchmark 不强制 prompt;3)让预测任务天然带「Bayesian 搜索」色彩,因为同一事件随时间推移会被多源证据同时锁定或推翻,正好适合研究推理密集型信息检索。

核心方法

FutureSim 的整体直觉是「让 agent 玩一场为期 90 天的真实世界预测游戏」。游戏机制极简:每一天 agent 醒来,看到一个市场文件 market.csv(包含当前所有未 resolution 的问题与自己的最新预测)、一组截至当日为止可读的 CCNews 文章目录 articles/YYYY/MM/DD/,以及一个 hybrid 检索工具 search_news(query, from_date, to_date)。agent 决定要更新哪些问题的预测分布(每题至多 5 个 outcome,概率和 $\leq 1$),然后调用 next_day() 进入下一天;当仿真日期越过某题的 resolution date,ground-truth 答案会被写入市场文件供 agent 反思。整个环境只暴露两个 MCP 动作:submit_forecast 与 next_day,其它所有能力(shell、文件、记忆、反思)都由 harness 自由发挥。这种「环境最小、harness 自由」的设计让 benchmark 既能测出 frontier 模型在原生 Codex/Claude Code/OpenCode 下的真实能力,也允许作者叠加一个「我们的 harness」(带上下文预算反馈、结构化记忆工具、强制记忆阶段、程序化预测脚手架)作为公平的对比基线。

与 ProphetArena/PredictionArena 等「接到实时 Polymarket 行情」的设计相比,FutureSim 的核心创新是把世界本身当成可重放的数据:固定的时间戳 + 离线快照 + 日期门控搜索 + 沙箱化的文件系统,四层组合使同一组事件可以在任何时刻被任意模型复现评测,且每个变量(搜索是否开放、记忆是否启用、上下文是否每日更新、是否多智能体交互)都可独立消融。第二个与已有工作不同的本质点是评分方式:作者扩展了 multi-category Brier 分数使其兼容「自由文本 + 子概率分布」,并形式化证明它仍是严格 proper 评分规则,这意味着 negative BSS 一定是过度自信所致,而 0 等价于「不押」,agent 必须真正校准才能得正分。

方法步骤详情

完整流程可以拆成数据构造、环境初始化、单日循环、终止与计分四步。1)数据构造:从 1 万+ 篇 Al Jazeera 文章(2026 Q1)出发,用 Chandak et al. (2026) 的 pipeline 由 LLM 生成自由文本预测题,剔除 6 月之前就能用检索答出的过易题与 2026 年 4 月之后连全网搜索都答不出的可疑题,再用 GPT 5.5 + web search 的 earliest-date 修复流程把每题的 resolution date 改写为「公开证据已经能确定答案」的最早日期,最终保留 330 道高质量题;搜索语料是去重后的 CCNews,共 7.36M 篇来自 141 个 source,时间跨度 2023-01 至 2026-03,仿真第 0 天有 7.12M 篇可用,88 天内新增 244K 篇。2)环境初始化:所有题在仿真开始日 2025-12-24 全部可见,agent 拿到 market.csv、文章目录、search_news 工具与 harness 自带的 shell/文件工具;沙箱用 bwrap 隔离进程视图,market.csv 与 articles/ 之外的一切都不可见,curl、WebSearch、WebFetch 全部禁用。3)单日循环:agent 可任意调用 submit_forecast(question_id, outcomes) 修改某题的概率分布,调用 next_day() 结束当日;调用 next_day 后环境会结算当日新 resolved 题的 BSS、把 ground-truth 写回 market.csv 并暴露给下一天的 prompt,让 agent 形成「预测—等待—反思—修订」的回路。4)终止与计分:仿真在 2026-03-28 之后停止,作者计算每题的最终 BSS 与 top-1 accuracy,再按时间加权平均得到整体分数,未提交的题 BSS=0 而非缺失。

技术新颖性

技术新颖性体现在三个层面。其一,环境本身是一个「事件时间戳 + 离线文档 + 日期门控检索」的最小可组合接口(只有 submit_forecast 与 next_day 两个动作),而之前所有 forecasting benchmark 都要么绑定到具体 prompt 模板、要么绑定到具体市场。其二,作者把 Brier 评分从「单一答案」推广到「最多 5 个自由文本 outcome 的子概率分布」,并以 Theorem C.1 证明它在 partial matching 下仍严格 proper,这填补了开放型预测评分规则的形式化空白。其三,整套测试装置天然分离了 5 个子能力:固定初始预测后的「纯测试时适应」(图 5 左)、有/无记忆写入(图 5 右)、有/无每日新增文档与单 query vs agentic search(图 6)、不同 reasoning effort(图 7)、单 agent vs 多 agent 信息瓶颈(图 8),其它 benchmark 难以在同一环境里同时打开这些维度。

FutureSim 环境交互示意图
Figure 2: FutureSim 环境交互示意图

实验结果

整体上,frontier 智能体在 FutureSim 上表现远低于人类直觉预期:图 1 显示最强的 GPT 5.5 在仿真结束时 top-1 accuracy 约 25%,所有开源前沿模型在 recommended harness 下的 Brier skill score 长期为负,意味着「自信地猜」还不如直接弃权。具体到图 3,GPT 5.5 在两个 harness 下都从 0 附近单调爬升到 accuracy $\sim 25\%$ / BSS $+0.05$ 左右;DeepSeek V4 Pro 在两个 harness 上都有可观提升(accuracy 从约 13% 升至约 18-20%,BSS 从负转正);Qwen 3.6 Plus 与 GLM 5.1 在 OpenCode 下基本不增长,但切换到作者的 harness 后 accuracy 与 BSS 都有持续提升,说明 harness 工程能显著「激发」开源模型的适应潜力。Claude Opus 4.6 在两种 harness 下表现接近,说明 coding harness 不一定通用。图 4 进一步把 GPT 5.5 的轨迹与 Polymarket 人类聚合对比:在 Super Bowl(成交 700M 美元)和 Portugal Runoff 等市场上 GPT 5.5 的更新甚至领先人类聚合,但在 Grammy 与 UK constituency 这种「人类偏好类」市场明显落后;右图的 Nepal PM 例子显示 agent 的更新方向与人类聚合一致但更滞后,原因是语料缺少社交媒体。消融方面,图 5 左显示即使把初始预测都强制为最弱模型 Qwen 3.6 Plus 的输出,GPT 5.5/Opus 4.6/DeepSeek V4 Pro 的相对改善幅度类似,但所有 agent 到最后都没能爬回 BSS=0 基线,证实存在 anchor 效应;图 5 右显示去掉记忆写入后三个模型的 BSS 都下降,说明文件级记忆对长程任务是必要组件。图 6 的搜索消融在 GPT 5.5 xhigh 上把 24.8% 的仿真末态 accuracy(daily context + agentic search)与 17.9%(冻结语料)以及 31.2% 直接单题查询对比,说明 agentic 搜索相对单查询接近翻倍、daily 上下文增量贡献约 7 个百分点。图 7 显示 GPT 5.5 在 none/low/medium/high/xhigh 五档推理算力下 accuracy 从约 17% 提升到 $\sim 25\%$,tool calls 从 2419 升到 3690,high 与 xhigh 之间收益递减。图 8 的多智能体实验把 3 个 DeepSeek V3.2 agent 通过「市场聚合」耦合,发现单 agent 独立跑时预测随时间发散,而多 agent 跑时三者的总变差距离随时间收敛,证实信息瓶颈能让独立 agent 自然聚集到共识。

FutureSim 与 9 个相关 benchmark 在 5 个维度上的对比
Table 1: FutureSim 与 9 个相关 benchmark 在 5 个维度上的对比
330 道预测题的 topic 分布
Table 2: 330 道预测题的 topic 分布
FutureSim 主结果:智能体在 88 天内的 accuracy 与 Brier skill score
Figure 1: FutureSim 主结果:智能体在 88 天内的 accuracy 与 Brier skill score
Our Harness vs Recommended Harness 下 5 个模型的双指标曲线
Figure 3: Our Harness vs Recommended Harness 下 5 个模型的双指标曲线
GPT 5.5 / Opus 4.6 的预测轨迹与 Polymarket 人类聚合对比
Figure 4: GPT 5.5 / Opus 4.6 的预测轨迹与 Polymarket 人类聚合对比
测试时适应(左)与记忆(右)消融
Figure 5: 测试时适应(左)与记忆(右)消融
Search 消融:每日增量语料 vs 冻结语料、agentic search vs 单查询
Figure 6: Search 消融:每日增量语料 vs 冻结语料、agentic search vs 单查询
GPT 5.5 在 5 档 reasoning effort 下的 accuracy 与 tool call 数
Figure 7: GPT 5.5 在 5 档 reasoning effort 下的 accuracy 与 tool call 数
多智能体动力学:3 个 DeepSeek V3.2 agent 通过市场聚合耦合
Figure 8: 多智能体动力学:3 个 DeepSeek V3.2 agent 通过市场聚合耦合
查看结构化数据
任务指标本文基线提升
FutureSim 主结果(90 天滚动预测) Top-1 Accuracy GPT 5.5 (Codex) 仿真末态约 25%;DeepSeek V4 Pro 约 18-20%;Qwen 3.6 Plus / GLM 5.1 / Opus 4.6 在作者的 harness 下约 10-15% 「不预测」基线 (accuracy=0, BSS=0);推荐 harness 下 Qwen 3.6 Plus 全程低于 10% GPT 5.5 相对「弃权基线」+25 个百分点;我们 harness 下 Qwen 3.6 Plus 与 GLM 5.1 相对其推荐 harness 提升 5-10 个百分点
FutureSim 主结果 Brier Skill Score (BSS) GPT 5.5 仿真末态约 +0.05;DeepSeek V4 Pro 在作者 harness 下由负转正至约 0;Qwen 3.6 Plus / GLM 5.1 推荐 harness 下长期 -0.05 至 -0.10 「弃权基线」= 0;推荐 harness 下开源前沿模型显著为负,意味着比不押还差 切换到作者 harness 后多数开源模型 BSS 上升 0.05-0.10;GPT 5.5 相对最强基线 +0.05
Search 消融(GPT 5.5 xhigh) Top-1 Accuracy on Resolution Day Daily context + agentic search = 24.8%;Single query search = 14.2% 冻结 day 0 语料(No context updates)= 17.9% Agentic 搜索相对单查询接近翻倍(+10.6 pp);每日增量上下文贡献 +6.9 pp
Direct 查询上界 Top-1 Accuracy GPT 5.5 xhigh 直接在每题 resolution 前一天单独查询 = 31.2% 仿真末态 daily context = 24.8% 上界比仿真末态高 6.4 pp,揭示 sequential updating 仍有大幅改进空间
推理算力 scaling(GPT 5.5) Top-1 Accuracy reasoning effort none ~17%、low/medium ~22%、high/xhigh ~25%;tool calls 从 2419 升至 3690 none effort 从 none 到 high 约 +8 pp,high 到 xhigh 几乎无增益(边际递减)
多智能体动力学(3× DeepSeek V3.2) 聚合预测的 TV distance 多 agent 跑时三 agent 预测随时间收敛;单 agent 独立跑时三者预测发散 独立单 agent 跑(baseline TV 距离随时间增长) 多 agent 信息瓶颈显著降低了预测分散度

局限与改进

作者在文中坦承多个局限。其一,绝对分数只能视为能力下界——任何 harness、工具或语料升级都可能进一步拉升结果,因此 ranking 比绝对值更可靠。其二,预测任务仅限于「agent 行为不会改变世界」的纯预测设定,不能直接外推到 performative prediction 或 agent 动作会改变环境动力学的决策域。其三,330 道题的题量虽然对每个 agent 已相当于约 3.7M+ tokens 与 500-4000+ tool calls 的工作量(GPT 5.5 单次 run 消耗 3700 turns 与 12.4M tokens),但仍远小于真实世界 24/7 智能体的部署强度。其四,CCNews 语料缺少社交媒体信号,导致在「人类偏好类」市场(如 Grammy、UK constituency)上 agent 表现明显弱于 Polymarket 聚合;语料与现实信息流的差距是天花板级别的限制。其五,5 个 outcome 的概率分布上限虽然提升了答案匹配的可行性,但也让 agent 在更细粒度的不确定性表达上受限。

独立分析的弱点

基于实验细节可以独立指出几个弱点并给出改进方向。第一,「anchor 效应」在图 5 左的固定初始预测实验中暴露无遗:即使 agent 被告知自己 BSS 为负,它们到仿真末态也只回到 0 而非恢复自身原始水平,意味着现有 frontier 模型缺乏「有效推翻自己先前信念」的反思机制;改进方向是显式训练一个「calibration critic」子任务或引入「自我对辩」机制,让 agent 在每次预测前显式列出反证。第二,Qwen 3.6 Plus 与 GLM 5.1 在推荐 harness 下几乎停滞、必须切换到作者 harness 才有显著提升,暴露了原生代码 harness 对纯预测任务的设计错配;改进方向是让 harness 在 prompt 开头检测任务类型并切换到「forecast mode」(含 calibration 提示与概率分布流程图)。第三,GPT 5.5 在错误的 top-1 答案上有 27.4% 概率压 $\geq 0.5$,9.1% 压 $\geq 0.75$,是过度自信的最直接证据;改进方向是在 reward / RLHF 阶段引入「confidence penalty」或温度退火,鼓励模型在低置信度时输出更平坦的分布。第四,DeepSeek V4 Pro 习惯性输出「no new appointment」这种 null prediction,把概率压在空字符串上损害分数,暴露了模型对「预测选项分布」的语义理解偏差;改进方向是在 prompt 中显式禁止 null/placeholder 并在 harness 的评分反馈中突出「被 null 扣分」的题目。第五,仿真每日都需要重新加载上下文,agent 经常因上下文预算紧张而压缩记忆;改进方向是借鉴 recursive language model 思路,把长程记忆外置为可独立调用的子模块,让 agent 像调用工具一样访问历史而非写入 context。

未来方向

作者明确提出的方向包括:基于已 resolution 题继续 fine-tune 模型权重以「内化」仿真期间的新证据;test-time training 以预测 resolution 作为监督信号;递归语言模型(Zhang et al., 2026a)与 autoresearch 让 agent 自我改进 harness;并行聚合、多 agent 系统、扩展环境交互以做 cost-performance 曲线。基于结果还能延伸出几个方向:把 FutureSim 框架推广到金融宏观、医学指南更新、供应链中断等真正影响企业决策的长程预测域;用同一环境训练「何时该信任自己的预测、何时该搜索、何时该保留 memory」的元策略;以及在多智能体信息瓶颈上引入异步更新与异质 prompt,研究 heterogeneous agent 的涌现行为。

复现评估

代码与博客已公开(论文顶部给出 Blog / Code 链接),整体复现门槛中等偏高。环境侧:仿真数据已就绪(330 题 + 7.36M 去重 CCNews 文章),但需要一台 Linux 机器用 bwrap 搭沙箱、自建 LanceDB 索引并部署 Qwen3 Embedding 8B(单卡 A100/H100 即可)。模型侧:闭源模型 GPT 5.5 / Opus 4.6 走每月约 $220 的 coding plan,否则按 token 计费预估是 10× 以上;DeepSeek V4 Pro 约 $50/run、Qwen 3.6 Plus 走 OpenRouter 约 $150/run;answer matching 阶段用 DeepSeek V3.2,单 run 不到 $50。算力侧:一次完整 run 消耗 500-4000+ tool calls 与 10M+ tokens,开源模型若自行部署还需要按 tokenizer 折算额外推理预算。综合来看,论文公开了足够的 recipe 与 prompt(附录 E),但要严格复现 GPT 5.5 与 Opus 4.6 的轨迹需要该月的订阅计划与对应 harness 版本(Codex 0.125.0、Claude Code 2.1.132、OpenCode 1.4.11),整体复现难度中等。