Automated Reward Design (ARD) aims to replace manual reward engineering in reinforcement learning with language-driven reward function synthesis. However, existing approaches based on large language models (LLMs) remain inherently correlation-driven, relying on iterative environmental feedback to refine reward hypotheses for each specific task. This paradigm not only results in inefficient reasoning but also makes LLMs susceptible to semantically plausible yet causally spurious reward components, leading to ineffective optimization. To address these limitations, we propose the Causal Reward World Model (CRWM), which explicitly models the causal topological relationships between candidate reward components and task-targeted physical variables through offline pre-training on multi-task interaction data. Based on a coarse-to-fine pre-training strategy, we introduce a joint optimization module that integrates Explicit Mechanism Decoupling with Confidence-Aware Soft Fusion to refine coarse structural priors using micro-level trajectories, thereby constructing a robust and interpretable causal skeleton. During inference, LLMs leverage CRWM as a task-irrelevant causal prior to constrain the reward generation, enabling zero-shot reward function design. Our work opens up a new white-box paradigm for the ARD problem. Extensive experiments on complex continuous control benchmarks demonstrate that CRWM generates executable reward functions without feedback-driven reward refinement, significantly reducing the design latency for acquiring new robotic skills while matching or surpassing state-of-the-art performance, and further exhibits strong generalization capabilities across unseen tasks and diverse robotic embodiments.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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