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LLMエージェント安全性arXiv:2606.24245

AutoSpec: 帰納論理プログラミングによるLLMエージェントの安全ルール進化

AutoSpec: Safety Rule Evolution for LLM Agents via Inductive Logic Programming

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LLMエージェントの安全性を高めるため、専門家が設計したルールをユーザーの安全/不安全アノテーションから自動的に進化させるフレームワークAutoSpecを提案。反例誘導合成と帰納論理プログラミングを用いて、解釈可能なルールを精度と再現率のバランスを保ちながら生成する。

詳しい要約

1. どんなもの?

LLM agent の安全性を確保するため、専門家が設計した safety rule を自動進化させる AutoSpec を提案する研究。 - LLM agent は外部ツールや環境と統合され複雑なタスクを自動化するが、破壊的コマンド実行・機密データ漏洩・ドメイン制約違反などの安全リスクがある。 - 既存の安全手法は、手作りルールの解釈性と脆さ、neural classifier の解釈性欠如というトレードオフに直面している。 - AutoSpec は user の safe/unsafe annotation を利用し、counterexample-guided inductive synthesis (CEGIS) と inductive logic programming (ILP) を組み合わせて、配備済みの expert-designed safety rule を自動的に進化させる。 - 最終的に precision と recall のバランスが取れた解釈可能なルールを生成する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

手作りルールや neural classifier の限界を克服する点が優れている。 - 手作りルールは解釈可能だが脆く、保守的すぎると false positive が増え、寛容すぎると false negative を見逃す。 - neural classifier は安全性が重要な配備に必要な解釈性を欠く。 - AutoSpec は ILP を活用し、false negative に頻出し false positive に稀な predicate(またはその逆)を効率的に特定することで、ルール編集の指数関数的な探索空間を劇的に削減する。 - これにより、解釈可能なルールを維持しつつ precision と recall を両立させる。

3. 技術・手法の肝は?

ILP で導かれる CEGIS によるルール進化が肝。 - 専門家ルールと注釈付き trace のストリームから開始する。 - 反復的にルールを評価し、false-positive と false-negative の counterexample を mining する。 - ILP を用いて、それらを識別する predicate を学習する。 - 候補ルール編集を生成し、候補を検証して最良の改訂を選択する。 - このプロセスを収束するまで続け、解釈可能なルールを生成する。

4. どうやって有効だと検証した?

291 の execution trace を用いて code execution と embodied agent の 2 ドメインで評価。 - AutoSpec はルール F1 を各ドメインで 0.98 と 0.93 に向上させた。 - 最大 94% の false positive 削減を達成しつつ、高い recall を維持した。 - 4-5 イテレーション以内で収束した。 - ILP 誘導アプローチは heuristic CEGIS と比べて最大 4.8 倍高い F1 を達成した。 - 学習されたルールは人間が読め、監査可能で、未見のシナリオにも一般化する。

5. 議論はある?

要旨からは不明。 - 具体的な議論や限界、失敗事例、計算コスト、スケーラビリティ、他の安全性手法との比較などは記述されていない。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照・比較されている研究や関連手法を挙げる。 - counterexample-guided inductive synthesis (CEGIS) - inductive logic programming (ILP) - heuristic CEGIS - neural classifier による安全性アプローチ - 手作り safety rule によるアプローチ

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Pingchuan Ma, Zhaoyu Wang, Zimo Ji, Yuguang Zhou, Zhantong Xue, Zongjie Li, Shuai Wang, Xiaoqin Zhang

分類: cs.SE, cs.AI, cs.CR

原文アブストラクト

Large language model (LLM) agents increasingly automate complex tasks by integrating language models with external tools and environments. However, their autonomy poses significant safety risks: agents may execute destructive commands, leak sensitive data, or violate domain constraints. Existing safety approaches face a fundamental tradeoff: hand-crafted rules are interpretable but brittle, with overly conservative rules blocking safe operations (high false positives) while permissive rules miss unsafe behaviors (high false negatives). Neural classifiers lack the interpretability required for safety-critical deployments. We present AutoSpec, a framework that automatically evolves deployed expert-designed safety rules from user safe/unsafe annotations through counterexample-guided inductive synthesis (CEGIS) guided by inductive logic programming (ILP). Starting from the expert rules and a stream of annotated traces, AutoSpec iteratively evaluates rules, mines false-positive and false-negative counterexamples, uses ILP to learn which predicates discriminate them, generates candidate rule edits, and verifies candidates to select the best revision. The key insight is that ILP efficiently identifies predicates that appear frequently in false negatives but rarely in false positives (or vice versa), dramatically pruning the exponential search space of rule edits. This continues until convergence, producing interpretable rules that balance precision and recall. We evaluate AutoSpec on 291 execution traces spanning code execution and embodied agent domains. AutoSpec raises rule F1 to 0.98 and 0.93 across the two domains, achieving up to 94% false positive reduction while maintaining high recall, and converges within 4-5 iterations. The ILP-guided approach achieves up to 4.8x higher F1 than heuristic CEGIS. The learned rules are human-readable, auditable, and generalize to unseen scenarios.

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