CAPE: Context-Aware Personality Evaluation Framework for Large Language Models

Personas, identidad y agentes2026arXivRevisión editorial aprobada

Autores: Jivnesh Sandhan, Fei Cheng, Tushar Sandhan, Yugo Murawaki

Palabras clave: Computation and Language, Large Language Models, Personality Evaluation, Context-Aware Analysis

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Hallazgos
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Limitaciones
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Resumen editorial

Español

Este preprint introduce CAPE, una comparación entre administrar 120 ítems del Machine Personality Inventory en turnos independientes o conservar en el historial todas las preguntas y respuestas anteriores. Evalúa siete modelos y cinco perturbaciones, temperatura 0,5/1/1,5, tres redacciones de opciones, tres órdenes, tres instrucciones y dos paráfrasis más el original, además de tres repeticiones de estabilidad a temperatura 0. Cada respuesta A–E se convierte a 1–5 según la clave del rasgo. La contribución defendible es mostrar que el historial del propio cuestionario altera respuestas y su repetibilidad; este «contexto» no es conversación natural, información del interlocutor ni experiencia real, sino una secuencia de ítems y elecciones previas que funciona como demostración para autocondicionar las siguientes. CAPE usa Total Agreement Rate (TAR) y distancia euclídea (ED), y propone Trajectory Consistency (TC) y OCEAN Consistency (OC). TC suaviza con media móvil de ventana 4, normaliza y ajusta un proceso gaussiano RBF sobre el índice de pregunta; calcula la intersección/unión de intervalos predictivos de tres trayectorias. Esto presupone que el orden arbitrario de los ítems es un eje continuo y que vecinos consecutivos comparten una dinámica, aunque no existe tal escala temporal. El suavizado elimina discrepancias y el ancho del intervalo depende del kernel y sus hiperparámetros; intervalos anchos pueden aumentar el solapamiento sin respuestas realmente iguales. La ecuación publicada de la media móvil repite y(i,t−1) dentro de la suma en vez de indexar t−j, por lo que texto y posible implementación no se pueden reconciliar desde el paper. OC concatena las 120 permutaciones de los mismos cinco scores en una serie artificial de 600 puntos y aplica el mismo procedimiento. Eso no prueba invariancia al orden: la secuencia elegida de permutaciones y los bordes entre ellas crean vecindades ficticias y pseudorreplican cinco observaciones. En la Tabla 1, el contexto mejora el promedio agregado, y las pruebas sobre las condiciones reportan TC p=0,0006, d=0,81 y OC p=0,0084, d=0,60. Sin embargo, no es una mejora uniforme. GPT-3.5 pasa en estabilidad de TAR 86,67 a 91,67 y TC 28,34 a 72,89, pero empeora en instrucciones para TAR y en paráfrasis para TAR/ED/TC. GPT-4 mejora fuertemente el orden, TAR 45,00 a 90,83, pero con instrucciones baja TAR 52,50 a 32,50 y empeoran ED y OC. Claude pierde en las cuatro métricas bajo temperatura y en TC/OC en varias perturbaciones; Llama-8B también empeora con temperatura y parcialmente con instrucciones/paráfrasis. Llama-70B muestra el patrón positivo más regular. Correlaciones de TC/OC con TAR y ED de |r|=0,77–0,81 son esperables porque todos se calculan sobre las mismas tres trayectorias y demuestran concurrencia, no validez de personalidad. Alfa 0,86–0,91 y test–retest 0,83–0,89 carecen de una explicación suficiente de unidades, repeticiones y partición. Distinguir contexto/no contexto tampoco valida el constructo: esa diferencia es a la vez el efecto que la métrica fue diseñada para detectar. El paper no modela la dependencia repetida por modelo y perturbación en sus t-test/Wilcoxon/ANOVA. Un ablation de GPT-3.5 muestra que, al conservar más respuestas recientes, la trayectoria se aproxima a la sesión completa; esto confirma in-context copying, no que la personalidad sea más válida. El propio apéndice encuentra que contexto mantiene o mejora respuestas a 38 pares semánticamente similares, pero empeora de forma marcada la polaridad correcta de muchos de 73 pares lógicamente opuestos. En un ataque que sustituye cada respuesta previa por la opción neutral C, Gemini y Llama-8B terminan eligiendo C casi siempre, y GPT desplaza 30–35 respuestas; esto evidencia vulnerabilidad a historial manipulado, no permite separar una «personalidad intrínseca». El experimento de orden solo muestra radares de cuatro modelos, sin cifras, incertidumbre ni tests pese a hablar de diferencias significativas. En 32 personajes ficticios, RPA++ conserva historial y mejora frente a RPA: con GPT-3.5, OA 67,92→68,69 y MAE 6,94→6,45; con GPT-4, 68,62→68,93 y 6,67→6,42. La consistencia sube mucho, pero el baseline aleatorio ya logra OA 67,44, apenas 1,49 puntos por debajo del mejor, lo que revela escasa discriminación de OA. Se excluyen rasgos con «alta ambigüedad» sin umbral ni lista, no se explicita cómo adaptar OC entre una etiqueta humana y tres runs, y no hay intervalos o tests sobre personajes. El apéndice aporta un contraejemplo omitido de los resultados principales: DeepSeek-R1-8B y 671B empeoran con contexto en todas las métricas; el 671B cae de TAR 64,17 a 14,17 y OC 93,58 a 70,19. Atribuirlo a «overthinking» es especulativo, y excluirlo por ese comportamiento debilita la generalización. En conjunto, CAPE demuestra carryover, autocondicionamiento y sensibilidad al orden del cuestionario. No demuestra una personalidad más coherente o humana: una secuencia puede ser repetible porque copia respuestas previas y, al mismo tiempo, ser lógicamente peor, manipulable y menos fiel a un personaje.

English

This preprint introduces CAPE, comparing a 120-item Machine Personality Inventory administered as independent turns with one that retains all prior questions and answers in history. It evaluates seven models under five perturbations, temperatures .5/1/1.5, three option wordings, three orders, three instructions, and two paraphrases plus the original, along with three stability repetitions at temperature zero. Each A–E answer is mapped to 1–5 according to the trait key. Its defensible contribution is showing that questionnaire history changes responses and repeatability. This “context” is not natural conversation, interlocutor information, or real experience; it is a sequence of prior items and the model's own choices that acts as demonstrations and self-conditions later answers. CAPE uses Total Agreement Rate (TAR) and Euclidean Distance (ED), and proposes Trajectory Consistency (TC) and OCEAN Consistency (OC). TC applies a four-item moving average, normalizes, fits an RBF Gaussian process over question index, and computes intersection-over-union of predictive intervals from three trajectories. This assumes arbitrary item order is a continuous axis and adjacent questionnaire items share a dynamic, although no such time scale exists. Smoothing removes discrepancies and interval width depends on kernel and hyperparameters; wide intervals can raise overlap without equal answers. The published moving-average equation repeats y(i,t−1) inside the sum rather than indexing t−j, so the prose and possible implementation cannot be reconciled from the paper. OC concatenates all 120 permutations of the same five scores into an artificial 600-point series and applies the same procedure. This does not prove order invariance: permutation sequence and boundaries create fictional neighborhoods and pseudo-replicate five observations. Table 1 shows an aggregate context benefit, with TC p=.0006, d=.81 and OC p=.0084, d=.60 across conditions, but improvements are not uniform. GPT-3.5 stability rises from TAR 86.67 to 91.67 and TC 28.34 to 72.89, yet instruction TAR and paraphrase TAR/ED/TC worsen. GPT-4 improves option-order TAR from 45.00 to 90.83 but instruction TAR falls from 52.50 to 32.50 while ED and OC worsen. Claude deteriorates on all four temperature metrics and on TC/OC for several perturbations; Llama-8B also worsens under temperature and partly under instructions/paraphrases. Llama-70B has the most regular positive pattern. TC/OC correlations with TAR and ED of |r|=.77–.81 are expected because all derive from the same three trajectories and show concurrence, not personality validity. Alpha=.86–.91 and test–retest=.83–.89 lack sufficient explanation of units, repeated trials, and partitioning. Distinguishing context from no context is also not construct validation: that difference is the effect the metrics were designed to detect. The t-test, Wilcoxon, and ANOVA analyses do not model repeated dependence by model and perturbation. A GPT-3.5 ablation shows that retaining more recent answers makes the path converge to the full session; this confirms in-context copying, not more valid personality. The appendix finds context preserves or improves answers to 38 semantically similar pairs but sharply worsens correct polarity for many of 73 logically opposite pairs. In an attack that replaces every prior answer with neutral C, Gemini and Llama-8B ultimately choose C almost everywhere, and GPT shifts 30–35 responses; this shows susceptibility to manipulated history rather than separating “intrinsic personality.” The order experiment presents only radar charts for four models, with no numbers, uncertainty, or tests despite calling differences significant. Across 32 fictional characters, RPA++ retains history and modestly improves human alignment over RPA: for GPT-3.5, OA 67.92→68.69 and MAE 6.94→6.45; for GPT-4, 68.62→68.93 and 6.67→6.42. Consistency rises substantially, but the random baseline already has OA 67.44, only 1.49 points below the best, revealing weak OA discrimination. Traits with “high annotation ambiguity” are excluded without a threshold or list, the adaptation of OC between one human label and three runs is not specified, and no intervals or character-level tests are reported. The appendix supplies a counterexample omitted from the main set: DeepSeek-R1-8B and 671B deteriorate under context on every metric; the 671B model falls from TAR 64.17 to 14.17 and OC 93.58 to 70.19. Attributing this to “overthinking” is speculative, and excluding it for this behavior weakens generalization. CAPE therefore demonstrates carryover, self-conditioning, and questionnaire-order sensitivity. It does not demonstrate a more coherent or human personality: a sequence can be repeatable because it copies its history while becoming logically worse, manipulable, and less faithful to a character.

Pregunta de investigación

¿Cómo cambia la repetibilidad de respuestas y los perfiles OCEAN de varios LLM cuando los ítems y respuestas previos permanecen en el historial, y esa dependencia mejora la fidelidad de agentes de personaje?

Método

Comparación context-free versus una sesión multi-turn que conserva el historial del MPI de 120 ítems en siete LLM. Para estabilidad y cinco perturbaciones se generan tres trayectorias, normalmente a temperatura 0, y se evalúan TAR, ED y dos métricas GPR nuevas, TC/OC. Se añaden ablations de longitud de historial, diferencias de perfil, ataque con respuestas C, tres órdenes, pares semánticos/lógicos, dos DeepSeek y un estudio de 32 personajes con BFI, etiquetas humanas y agentes GPT-3.5/GPT-4 con o sin historial.

Muestra: Siete LLM principales, seis filas por modelo, estabilidad y cinco perturbaciones, tres trayectorias por fila y dos configuraciones de historial sobre 120 ítems. Los análisis en profundidad de perfil, ataque y orden usan cuatro modelos; el ablation usa GPT-3.5. El apéndice prueba dos DeepSeek. La aplicación RPA usa 32 personajes, dos modelos base y tres runs. No hay participantes humanos nuevos; las etiquetas humanas de personajes proceden de un trabajo previo.

Hallazgos

  • El contexto mejora en promedio TC y OC con efectos reportados d=0,81 y 0,60, pero muchas combinaciones modelo-perturbación empeoran en una o más métricas.
  • Llama-70B presenta las mejoras más regulares; Claude, Llama-8B y GPT-4 bajo instrucciones ofrecen contraejemplos importantes.
  • Aumentar el número de pares previos hace la trayectoria de GPT-3.5 más parecida a la sesión completa, compatible con in-context learning y carryover.
  • El contexto cambia perfiles y respuestas, y un historial adversarial de respuestas neutrales arrastra especialmente a Gemini y Llama-8B hacia C.
  • Los modelos conservan mejor la polaridad de pares semánticamente similares que la de ítems lógicamente opuestos; el contexto no garantiza coherencia lógica.
  • Los radares sugieren que el orden afecta más a Gemini y Llama-8B que a GPT, sin cuantificación inferencial publicada.
  • RPA++ mejora ligeramente OA/MAE frente a RPA y mucho las métricas de repetibilidad; el OA aleatorio ya es casi tan alto como el mejor agente.
  • DeepSeek-R1-8B y 671B empeoran con contexto en todas las métricas, en conflicto con la generalización principal.

Limitaciones

  • El historial contiene respuestas previas del propio test y crea dependencia de medida; mayor repetibilidad puede ser copia, anclaje, acumulación de error o deseabilidad, no personalidad estable.
  • TC trata el índice arbitrario del ítem como tiempo continuo, suaviza con ventana elegida por tuning y depende de intervalos GPR cuyo ancho puede inflar el solapamiento.
  • La ecuación de media móvil publicada indexa incorrectamente el mismo valor dentro de la suma y no se detalla el conjunto usado para elegir ventana 4.
  • OC repite cinco scores en 120 permutaciones concatenadas; la vecindad entre permutaciones es artificial y no se demuestra matemáticamente invariancia al orden de concatenación.
  • La validación correlaciona métricas construidas de los mismos datos y usa la diferencia contexto/no contexto como criterio, sin benchmark con consistencia verdadera conocida.
  • No se explica cómo se calculan alfa y test-retest de las métricas ni se modelan dependencias por modelo, factor y repetición en las pruebas agregadas.
  • Los resultados por orden, cambio de perfil y ataque se presentan sobre todo como figuras sin CIs, tests, semillas o variación entre runs.
  • Las paráfrasis se dicen verificadas manualmente, pero no se informa número de revisores, criterios, acuerdo o correcciones; el texto dice que se publicarán tras aceptación.
  • No se publican IDs exactos/snapshots para varios servicios, seeds, fechas, manejo de refusals, errores de formato o costes.
  • El RPA excluye rasgos ambiguos sin regla reproducible, carece de incertidumbre y no define con claridad OA cuando una etiqueta humana se compara con tres trayectorias.
  • OA separa muy poco al azar de los agentes, por lo que una mejora de menos de un punto no demuestra fidelidad humana robusta.
  • El instrumento BFI se describe como 44 ítems pero se cita un trabajo de versión corta, sin reconciliar la implementación.
  • Los DeepSeek negativos se excluyen del experimento principal por una explicación post hoc no verificada.
  • Solo se retiene historial de cuestionario estructurado; la extrapolación a educación, salud o chat abierto queda sin probar.

Qué no demuestra

  • No demuestra que el contexto revele una personalidad intrínseca o psicológica del modelo.
  • No demuestra que mayor consistencia estadística implique coherencia lógica, validez psicométrica, seguridad o fidelidad de personaje.
  • No permite decidir si el perfil context-free o context-dependent es más verdadero para un LLM sin criterio externo independiente.
  • No demuestra robustez general a orden, instrucciones o paráfrasis en todos los modelos; existen múltiples deterioros y dos contraejemplos DeepSeek.
  • No valida sustituir humanos, usar el resultado clínicamente o inferir conducta en aplicaciones reales.
  • No establece que TC/OC sean instrumentos psicométricos válidos más allá de este conjunto y estas trayectorias.

Trazabilidad

Alcance: Texto completo

Versión: arXiv:2508.20385v1 (28 August 2025)

Fuente consultada: https://arxiv.org/pdf/2508.20385

Revisión: Codex editorial review, 2026-07-15

Aprobación: Codex fidelity pass, 2026-07-15

Modelos evaluados

  • GPT-3.5-Turbo (snapshot not reported)
  • GPT-4-Turbo (snapshot not reported)
  • Gemini-1.5-Flash
  • Claude-3.5-Haiku
  • Llama-3.1-8B
  • Llama-3.3-70B
  • Llama-3.1-405B
  • DeepSeek-R1-8B (appendix)
  • DeepSeek-R1-671B (appendix)

Instrumentos y métricas

  • Machine Personality Inventory with 120 IPIP/IPIP-NEO items
  • Big Five Inventory reported as 44 items
  • Total Agreement Rate
  • Average pairwise Euclidean Distance
  • Trajectory Consistency using moving average and Gaussian Process Regression
  • OCEAN Consistency using all 120 trait permutations
  • OCEAN Alignment and Mean Absolute Error
  • 38 semantically similar and 73 logically opposite item pairs
  • Adversarial neutral-answer history
  • Random, trait-grouped and cyclic question orders

Datos utilizados

  • Machine Personality Inventory (MPI), 120 items
  • Big Five Inventory responses for role-playing agents
  • 32 fictional-character OCEAN annotations from InCharacter
  • ChatHaruhi character descriptions and dialogues
  • RoleLLM character descriptions and dialogues
  • GPT-4-generated item paraphrases manually checked by the authors

Evidencia y localización

  • Problema, CAPE y distinción de sesiones: arXiv v1, pp. 1–3, Abstract, Introduction and sections 2–3.1
  • Definición y supuestos de TC/OC: arXiv v1, pp. 3–4, section 3.2, equations 1–3
  • Modelos, datasets, perturbaciones y baselines: arXiv v1, pp. 3–5, Experimental Setup
  • Resultados completos y deterioros por fila: arXiv v1, pp. 5–6, Results and Table 1
  • Correlación, fiabilidad y pruebas agregadas de las métricas: arXiv v1, pp. 6 and 13–14, Tables 3–5
  • Ablation de historial y cambios de perfil: arXiv v1, pp. 7–8, sections 6.1–6.2 and Figures 2–3
  • Ataque con historial neutral y orden: arXiv v1, p. 8, sections 6.3–6.4 and Figures 4–5
  • Personajes, OA/MAE y mejoras RPA++: arXiv v1, p. 9, section 6.5 and Table 2
  • Alcance declarado, riesgos y límites: arXiv v1, pp. 9–10, Conclusion, Limitations and Ethics Statement
  • Consistencia semántica frente a lógica: arXiv v1, p. 13, Appendix A and Figure 6
  • Prompts exactos y falta de publicación de paráfrasis: arXiv v1, pp. 14–15, Appendix D
  • Contraejemplos DeepSeek-R1: arXiv v1, p. 15, Appendix E and Table 6