Model Leakage
pretraining, SFT, preference data, tokenizer corpus까지 future knowledge를 감사한다.
Toward a temporally isolated, falsifiable, reproducible test of autonomous scientific discovery for AGI.
2026년 9월 현재 Einstein Test는 ARC-AGI처럼 고정된 표준 benchmark는 아니다. 그러나 2025년 Benrimoh·Mikus·Rosenfeld가 “위대한 발견 이전의 정보만 주었을 때 AI가 그 발견을 독립적으로 재발견할 수 있는가?”라는 형태로 명시적으로 제안했고, 2026년 Communications of the ACM에서 transformative science를 평가하는 프로토콜로 구체화되었다.
Demis Hassabis가 제시한 강한 직관도 같은 방향이다. AGI는 기존 문제를 인간 수준으로 푸는 것만이 아니라 새로운 과학적 가설과 이론을 만들 수 있어야 하며, 예를 들어 1911년까지의 지식만으로 1915년 일반상대성이론에 독립적으로 도달할 수 있는지를 물을 수 있다.
그러나 연구적으로 가치 있는 질문은 “아인슈타인의 방정식을 출력하는가?”가 아니다. 미래 지식을 차단한 상태에서 AI가 중요한 문제를 스스로 선택하고, 기존 표현의 한계를 발견하고, 새로운 개념·원리를 만들고, 수학적으로 형식화하고, 반증 가능한 예측을 만들고, 실패한 이론을 수정하는가를 측정하는 것이다.
Benrimoh et al.의 2025년 정의는 Creative and Disruptive Insight(CDI)가 역사적으로 등장하기 이전의 데이터만 AI에게 제공하고, AI가 그 발견 또는 형식적으로 동등한 발견을 독립적으로 만들어내는지를 시험한다. 상대성이론이 대표 예다. 원 논문은 이를 인간 역사상 최고 수준의 지적 성취를 재현하는 능력이자 특히 superintelligence의 강한 증거로 제시한다.
2026년 CACM 논문은 발견 이후 지식을 제거하고, 역사적 발견과 formally equivalent하거나 이를 능가하는 solution을 생성하는지 평가하며, 필요하면 당시 가능했던 실험데이터를 인간 전문가가 research assistant처럼 제공하는 interactive protocol도 제안한다.
역사적 cutoff를 \(t_0\), 그 시점까지의 과학지식을 \(K_{\le t_0}\), 관측·실험증거를 \(E_{\le t_0}\), 이후 실제 breakthrough를 \(B_{>t_0}\)라 두면 AI는 다음을 생성해야 한다.
| Capability | Meaning |
|---|---|
| Q · Problem Selection | 무엇이 본질적 문제인지 스스로 발견 |
| H · Hypothesis / Abduction | 기존 이론에서 직접 연역되지 않는 새로운 설명가설 |
| T · Theory / Formalization | 수학적·논리적으로 일관된 이론 |
| P · Prediction | 아직 보여주지 않은 현상에 대한 예측 |
| X · Discriminating Experiment | 경쟁이론을 구분하는 실험 |
| R · Revision | 실패한 가설을 버리고 수정하는 능력 |
이 여섯 요소가 AGI용 Einstein Test의 핵심 capability vector가 될 수 있다. 다만 한 번의 상대성이론 재발견을 AGI의 충분조건으로 선언해서는 안 된다. Benrimoh의 원제안은 SI를 겨냥했고 Hassabis가 이를 강력한 AGI 기준으로 확장했으므로, Einstein Test는 AGI의 매우 강한 증거 또는 필요 능력군으로 해석하는 편이 더 엄밀하다.
현재 AGI 평가의 근본 한계는 “주어진 문제를 잘 푸는 능력”과 “새로운 문제와 이론을 만들어내는 능력”을 충분히 분리하지 못한다는 데 있다. Humanity's Last Exam은 매우 어려운 전문가 문제를 주지만 정답은 이미 인간에게 알려져 있고, ARC-AGI-2도 새로운 추상문제에 대한 generalization을 평가하지만 여전히 주어진 문제를 해결하는 구조다.
Tom Zahavy의 ICML 2026 Position Paper “LLMs Can't Jump”는 induction/deduction과 Einstein식 abductive jump를 구분하고, 새로운 기본원리를 만드는 과정이 별도 mechanism을 요구할 수 있다고 주장한다. 그러나 이는 “LLM이 영원히 불가능하다”는 확정적 실증결론이 아니라 position argument다.
반대로 2026년 8월 “Abduction Without a Body?”는 지속적 physical embodiment가 모든 과학적 abduction에 필수는 아니며, representation transformation → latent invariant 발견 → cross-domain mapping → adversarial verification으로도 새로운 가추가 가능할 수 있다고 주장하고 DAB-30 평가 프로그램을 제안한다.
| Core Concept | Meaning | Operational Evaluation |
|---|---|---|
| Temporal Isolation | 발견 이후 지식 차단 | cutoff 이전 corpus로 학습 |
| Contamination Control | 암기답을 discovery로 오인하지 않음 | n-gram / semantic leakage audit |
| Problem Selection | 주어진 문제가 아니라 중요한 문제를 찾음 | anomaly pool에서 자율 선택 |
| Abduction | 새로운 설명가설 창조 | 기존 premise로 직접 유도되지 않는 hypothesis |
| Representation Shift | 문제의 표현 자체를 변경 | 새 variable, ontology, symmetry 도입 |
| Formalization | 통찰을 검증가능한 이론으로 변환 | equations, units, limiting cases |
| Withheld Prediction | 보지 못한 결과 예측 | hidden experimental result |
| Discrimination | 경쟁이론을 구분 | 결정적 실험 설계 |
| Belief Revision | 틀린 가설을 버림 | negative evidence 후 hypothesis update |
| Prospective Discovery | 과거재현을 넘어 실제 새로운 발견 | 미공개 문제 또는 open problem |
Brian Keating의 2026년 Artificial Einstein Test 연구노트는 \(J=(P,H,F,W,X)\)라는 Jump Profile을 제안한다. Problem selection, Hypothesis/representation change, Formalization, Withheld prediction, Discrimination을 각각 따로 평가하고, 단순 평균으로 약한 능력을 숨기지 않는다는 아이디어가 핵심이다.
공개 GPT-1900은 첫 prototype이지만 저자 스스로 strong Einstein Test의 pass가 아니라고 명시한다. 또한 문서는 2026년 8월 현재 draft / not yet submitted 상태이므로 peer-reviewed 논문과 구별해야 한다.
2025년 초에는 “얼마나 어려운 기존문제를 푸는가”가 주 평가축이었다. Humanity's Last Exam과 ARC-AGI-2가 대표적이다. 이후 AI Scientist, AI co-scientist, PaperBench가 등장하며 평가대상이 문제풀이 → 연구수행 → 가설생성으로 이동했다. PaperBench는 연구논문 재현 자체가 여전히 어렵다는 것을 보여주지만 논문을 AI에게 제공하므로 discovery test는 아니다.
2025년 Cell의 “AI mirrors experimental science to uncover a mechanism of gene transfer crucial to bacterial evolution”는 Einstein Test에 가까운 proof-of-concept다. 연구자들이 수년간 연구했지만 공개하지 않은 박테리아 유전자 전달 메커니즘의 질문을 AI co-scientist에게 주었고, AI의 최상위 가설이 인간 연구자들이 실험적으로 발견한 mechanism과 일치했다.
하지만 완전한 Einstein Test는 아니다. 연구질문 자체가 제공되었고 modern foundation model의 사전지식을 역사적으로 완전히 차단한 실험도 아니기 때문이다.
2026년 Shalyt et al.의 “Can AI Follow In Einstein's Footsteps?”는 AI for Science가 강력한 predictor가 되어가는 반면 principle-based theory construction에는 충분히 집중하지 못하고 있다고 지적한다. 핵심 결손으로 “올바른 질문을 제기하고 새로운 원리를 발명하는 능력”을 든다.
Einstein Test는 이 사다리의 마지막 두 단계를 직접 겨냥한다.
Kirgis et al.은 고품질의 미공개 NeurIPS 2026 연구질문 두 개를 frontier AI agents에게 맡기고 실제 저자가 평가하는 shadow evaluation을 수행했다. 에이전트는 연구 engineering 작업은 수행했지만 핵심 연구문제에서 의미 있는 진전을 만들지 못했다. 주요 실패는 연구수준 판단 부족, 연구설계 실패에 대한 창의적 대응 부족, dead end backtracking 실패, 자원관리, instruction drift였다.
다른 2026년 연구는 네 research-agent framework와 여섯 LLM에서 37,802개 연구아이디어를 분석했다. AI 아이디어는 인간 후속연구보다 seed literature에 훨씬 가깝고, 차별성이 있어도 주로 기존방법의 재조합이었다. 현재 AI는 local elaboration에는 강하지만 research-space를 근본적으로 확장하는 데 상대적으로 약한 경향을 보인다.
| Challenge | Why It Breaks the Test | Preferred Control |
|---|---|---|
| Historical contamination | 모델이 상대성이론을 이미 학습했을 수 있음 | cutoff corpus from-scratch pretraining |
| Post-training leakage | SFT/instruction data에 미래답 포함 가능 | training lineage 전체 audit |
| Prompt leakage | “Mercury anomaly를 설명하라” 자체가 힌트 | 다양한 anomaly를 함께 제공 |
| Evaluator leakage | LLM judge가 답방향을 알고 평가 | blind human experts + formal verifier |
| Simulator leakage | simulator가 현대이론을 내장 | simulator card + independent holdout |
| Cherry picking | 수천 번 중 성공 예시만 선택 | sampling budget preregistration |
| Historical-path bias | Einstein과 같은 사고경로만 정답으로 인정 | formally equivalent alternative 허용 |
| Formal-equivalence problem | 다른 수학표현의 올바른 이론 비교 난해 | predictions / invariants 중심 비교 |
| Resource fairness | 무한 compute가 brute-force 발견을 가능하게 함 | time/token/tool budget 명시 |
| Single-task validity | 상대성이론 하나가 general intelligence를 대표하지 않음 | multi-domain discovery suite |
역사적 contamination을 다루는 직접적 기술기반 중 하나가 2026년 TypewriterLM이다. Luo et al.은 1913년 이전 영어텍스트만 사용한 7.24B language model과 54B-token TypewriterCorpus를 구축하며 temporal leakage와 역사적으로 일관된 post-training을 별도의 연구문제로 다룬다.
TypewriterLM 자체가 Einstein Test용은 아니지만 “time-locked foundation model을 실제 구축할 수 있다”는 중요한 기반을 제공한다. 엄격한 pre-1911 일반상대성이론 test에는 cutoff를 다시 맞춰야 한다.
pretraining, SFT, preference data, tokenizer corpus까지 future knowledge를 감사한다.
tool, simulator, retrieval index가 현대이론을 암묵적으로 encode하지 않는지 확인한다.
judge와 expert가 정답 형태를 강제하지 않고 formal consequence와 invariants를 중심으로 평가한다.
| RQ | Question |
|---|---|
| RQ1 · Temporal Isolation | 역사적으로 격리해 from-scratch 학습한 모델과 현대모델을 retrieval restriction만 한 조건의 discovery 성능 차이는? |
| RQ2 · Memorization vs Abduction | 정답도달이 새로운 representation 생성인지 latent memory 복원인지 어떻게 구분하는가? |
| RQ3 · Problem Selection | 핵심 anomaly를 알려주지 않아도 여러 상충 관측 중 paradigm shift에 중요한 문제를 선택하는가? |
| RQ4 · Representation Jump | 기존 ontology 재조합을 넘어 새로운 principle, symmetry, latent variable, mathematical representation을 만드는가? |
| RQ5 · World Models & Embodiment | multimodal/physics world model이 abductive jump를 높이는가, 아니면 pattern retrieval만 늘리는가? |
| RQ6 · Multi-Agent Discovery | debate, critic, experimenter, theorist 구조가 paradigm shift를 촉진하는가, consensus bias를 강화하는가? |
| RQ7 · Prediction & Falsifiability | 복원한 역사이론이 학습 중 보지 못한 experimental consequence까지 독립적으로 예측하는가? |
| RQ8 · Retrospective → Prospective | 과거발견 재발견 점수가 미공개연구/open problem의 실제 discovery 능력을 예측하는가? |
| RQ9 · AGI Criterion | 몇 분야, 몇 breakthrough, 어느 autonomy 수준을 성공해야 AGI evidence라 부를 수 있는가? |
마지막 질문은 특히 중요하다. Einstein 하나를 재현하는 것과 일반지능은 논리적으로 동일하지 않다.
이미 역사적으로 정답을 아는 breakthrough를 사용한다. 예: pre-1905 knowledge → Special Relativity, 엄격히 구성한 pre-1911 knowledge → General Relativity. Ground truth가 강하다.
현대의 미공개 연구 또는 model training cutoff 이후 breakthrough를 사용한다. Kirgis et al. shadow evaluation이나 2025 Cell 사례와 결합하기 좋다.
Singularity Gate는 후자와 가까운 별도 benchmark다. model training cutoff 이후 처음 공개된 paradigm-changing scientific finding을 이용하고, 답방향을 암시하지 않은 채 해당 finding을 선행적으로 합성하는지 평가한다. 공개 leaderboard에서는 현재까지 완전히 정답을 재현한 모델이 없다고 보고한다. 다만 이는 Einstein Test 자체가 아니라 prospective paradigm-discovery benchmark에 가까운 별개 프로젝트다.
역사 cutoff 이전 corpus만 사용해 from-scratch 학습. contamination 측면에서 가장 깨끗하다.
현대 foundation model을 쓰되 RAG/tool access만 historical corpus로 제한. 구축비용은 낮지만 latent weights에 미래지식이 있으므로 strong pass에는 부적합하다.
Strong model에 physics simulator 또는 multimodal perceptual environment를 결합해 abductive hypothesis generation의 변화 측정.
이 세 조건은 Zahavy의 grounded world-model 가설과 Farmer/Balani 등의 반론을 직접 비교한다. Balani & Panda는 2026년 8월 “LLMs Don't Pay for the Jump”에서 missing ingredient가 embodiment 자체보다 오류있는 지식상태에 실질적 비용을 부과해 revision을 강제하는 mechanism일 수 있다고 주장한다.
“1911년 지식을 이용해 일반상대성이론을 만들어라”는 나쁜 test다. 이미 목표를 알려주기 때문이다. 강한 test에서는 당시 존재했던 여러 현상을 함께 제공하고 일부만 breakthrough와 관련되게 해야 한다.
어떤 현상이 본질적으로 중요한지를 AI가 먼저 선택하도록 하는 Problem-Selection 단계가 기존 benchmark와 가장 크게 차별화될 수 있다.
정적 문서만 주지 않고 historically feasible tool API를 제공하면 autonomous scientist benchmark가 된다.
CACM의 Einstein Test도 당시 가능했던 실험데이터를 인간 전문가가 research assistant 방식으로 제공하는 방향을 제안한다.
최종 equation match만 평가해서는 안 된다. Keating의 \(J=(P,H,F,W,X)\)를 확장해 Revision \(R\)을 포함한 다음 vector를 사용할 수 있다.
여기서 단순 평균은 부적절하다.
formal deduction이 높아 abductive capability의 0점을 가릴 수 있기 때문이다. 오히려 bottleneck criterion이 적합하다.
예를 들어 theory calculation은 훌륭하지만 새로운 hypothesis를 인간 prompt가 제공했다면 pass가 아니다.
모델이 이론 \(T\)를 제안한 뒤 아직 제공하지 않은 \(p_1,\ldots,p_k\)를 스스로 예측하게 하고 historical holdout으로 검증한다.
이는 단순히 올바른 말을 한 것이 아니라 generative explanatory power를 검사한다.
inference seed, temperature, token budget, experiment budget, search budget을 사전고정한다. 100,000개 생성물 중 하나가 우연히 상대성이론에 가까웠다는 것은 Einstein-level discovery와 다르다.
기존 문제 정답률이 아니라 self-directed discovery를 측정해 고성능 narrow AI와 AGI evidence를 구별한다.
planner, theorist, experimentalist, critic, falsifier 중 어떤 요소가 실제 discovery에 기여하는지 분석한다.
LLM-only, symbolic, world-model, multimodal FM, multi-agent를 scientific discovery 수준에서 비교한다.
induction, deduction, abduction, representation change, counterfactual reasoning, belief revision을 분리 측정한다.
새로운 자연법칙·생명과학 mechanism을 독립발견할 수 있는 AI의 안전·사회적 threshold 연구에 활용한다.
가장 큰 미해결 문제는 “무엇을 발견이라 부를 것인가”다. 정답 equation을 찾는 것만으로 충분한지, 완전히 다른 수학표현이지만 동일한 예측을 하는 이론을 어떻게 비교할지, 인간과 다른 discovery path를 failure로 처리하면 안 되는지 해결해야 한다.
Zahavy는 physical grounding과 world model을 강조하고, Farmer는 representation transformation 중심의 abduction을 제안하며, Balani & Panda는 embodiment보다 epistemic error와 실제 비용의 coupling이 핵심일 수 있다고 주장한다.
Shalyt et al.이 강조하듯 정말 중요한 능력은 수천 개 hypothesis를 만드는 것이 아니라 다음 질문을 판단하는 능력일 수 있다.
AI research-agent 연구에서 인간보다 아이디어 공간이 좁고 기존연구에 가까운 경향이 관찰된 점도 이를 지지한다.
과거 Einstein을 재현한다고 해서 미래 Einstein-level 발견을 한다는 보장은 없다. 궁극적으로 검증해야 할 관계는 다음이다.
이 관계는 아직 충분히 연구되지 않았다.
| Level | Evaluation Goal | Example |
|---|---|---|
| A · Solver | 새로운 주어진 문제 해결 | ARC-AGI |
| B · Replicator | 기존 연구를 독립 구현 | PaperBench |
| C · Rediscoverer | 미래지식을 차단하고 과거 breakthrough 복원 | Einstein Test |
| D · Discoverer | 실제로 알려지지 않은 새로운 발견 | prospective / shadow test |
강한 AGI evidence는 최소한 Level C를 여러 분야에서 반복 통과하고, 궁극적으로 Level D와 상관관계를 보여야 한다.
물리학·수학·화학·생물학의 여러 historical breakthrough로 Einstein-specific skill과 general scientific intelligence를 분리한다.
pre-1900, pre-1905, pre-1911, pre-1950 등 sealed foundation model을 구축한다.
미공개 연구결과를 ground truth로 사용하고 일정기간 뒤 공개한다.
thought experiment, intervention, simulation, counterfactual reasoning이 abductive performance를 실제로 높이는지 검증한다.
최종답보다 prior selection → prior rejection → new principle formation을 first-class evaluation object로 만든다.
현재 문헌공백을 종합할 때 가장 강한 연구주제는 “Toward an Operational Einstein Test for AGI: Temporally Isolated, Falsifiable Evaluation of Autonomous Scientific Discovery”다.
핵심 novelty는 “상대성이론을 재현했는가”가 아니라 다음 전체 trace를 future-knowledge contamination 없이 측정하는 reproducible benchmark를 만드는 것이다.
문제를 AI에게 알려주지 않는 Problem-Selection, Withheld Prediction, negative evidence 후 Belief Revision을 추가하면 2025년 개념적 Einstein Test와 2026년 초기 operationalization보다 한 단계 더 강한 benchmark가 된다.
AInstein, AInsteinBench, EinsteinArena, Artificial Einstein Test는 서로 다른 연구다. 예를 들어 AInsteinBench는 scientific-computing repository에서 AI agent의 coding/problem solving을 평가하는 benchmark이며 Benrimoh/Hassabis 계열 Einstein Test 자체가 아니다.
Benrimoh/CACM의 Einstein Test, TypewriterLM, PaperBench, shadow evaluation, AI research-agent novelty study 등은 첨부 메모가 정리한 기존 연구다. 반면 Operational Einstein Test for AGI의 6-capability/7-stage formulation, bottleneck pass criterion, no-goal-hint protocol, interactive historical environment, multi-domain + prospective ladder는 이 문헌을 연결해 첨부 메모가 제안한 연구방향이다. Einstein Test 하나의 성공을 AGI의 충분조건으로 확대해석하지 않는다.
본 게시물은 첨부된 Einstein Test-Trends-0902.md의 전체 내용을 구조화해 재작성했다. 원문이 position argument, draft, separate benchmark라고 구분한 항목은 동일하게 구분했으며, 외부 사실을 임의로 보강하지 않았다.