Reasoning about “reasoning about reasoning”: semantics and contextual equivalence for probabilistic programs with nested queries and recursion
Notice bibliographique
Résumé
Metareasoning can be achieved in probabilistic programming languages (PPLs) using agent models that recursively nest inference queries inside inference queries. However, the semantics of this powerful, reflection-like language feature has defied an operational treatment, much less reasoning principles for contextual equivalence. We give formal semantics to a core PPL with continuous distributions, scoring, general recursion, and nested queries. Unlike prior work, the presence of nested queries and general recursion makes it impossible to stratify the definition of a sampling-based operational semantics and that of a measure-theoretic semantics—the two semantics must be defined mutually recursively. A key yet challenging property we establish is that probabilistic programs have well-defined meanings: limits exist for the step-indexed measures they induce. Beyond a semantics, we offer relational reasoning principles for probabilistic programs making nested queries. We construct a step-indexed, biorthogonal logical-relations model. A soundness theorem establishes that logical relatedness implies contextual equivalence. We demonstrate the usefulness of the reasoning principles by proving novel equivalences of practical relevance—in particular, game-playing and decisionmaking agents. We mechanize our technical developments leading to the soundness proof using the Coq proof assistant. Nested queries are an important yet theoretically underdeveloped linguistic feature in PPLs; we are first to give them semantics in the presence of general recursion and to provide them with sound reasoning principles for contextual equivalence.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,013 | 0,031 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,014 |
| Communication savante | 0,008 | 0,021 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,008 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,007 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».