Hin zu robustem mathematischem Denken
Towards Robust Mathematical Reasoning
November 3, 2025
papers.authors: Thang Luong, Dawsen Hwang, Hoang H. Nguyen, Golnaz Ghiasi, Yuri Chervonyi, Insuk Seo, Junsu Kim, Garrett Bingham, Jonathan Lee, Swaroop Mishra, Alex Zhai, Clara Huiyi Hu, Henryk Michalewski, Jimin Kim, Jeonghyun Ahn, Junhwi Bae, Xingyou Song, Trieu H. Trinh, Quoc V. Le, Junehyuk Jung
cs.AI
papers.abstract
Die Identifikation geeigneter Nordstern-Metriken ist von entscheidender Bedeutung für die Weiterentwicklung der mathematischen Denkfähigkeiten von Foundation-Modellen, insbesondere da bestehende Evaluationen entweder zu einfach sind oder sich lediglich auf korrekte Kurzantworten konzentrieren. Um diese Probleme zu adressieren, stellen wir IMO-Bench vor, eine Suite anspruchsvoller Reasoning-Benchmarks, die von einem Gremium von Top-Spezialisten geprüft wurde und speziell das Niveau der Internationalen Mathematik-Olympiade (IMO), der renommiertesten Plattform für junge Mathematiker, anvisiert. IMO-AnswerBench testet Modelle zunächst an 400 diversen Olympiade-Aufgaben mit überprüfbaren Kurzantworten. IMO-ProofBench ist die Evaluation der nächsten Stufe für Beweisführungsfähigkeiten und umfasst sowohl grundlegende als auch fortgeschrittene IMO-Probleme sowie detaillierte Bewertungsrichtlinien zur Ermöglichung einer automatischen Benotung. Diese Benchmarks spielten eine entscheidende Rolle bei unserem historischen Erfolg mit Goldmedaillen-Niveau bei der IMO 2025 mit Gemini Deep Think (Luong und Lockhart, 2025). Unser Modell erzielte 80,0 % auf IMO-AnswerBench und 65,7 % auf dem fortgeschrittenen IMO-ProofBench und übertraf die besten Nicht-Gemini-Modelle mit deutlichen Margen von 6,9 % bzw. 42,4 %. Wir zeigten zudem, dass mit Gemini-Reasoning entwickelte Autograder gut mit menschlichen Bewertungen korrelieren, und erstellten IMO-GradingBench mit 1000 menschlichen Bewertungen von Beweisen, um weitere Fortschritte in der automatischen Evaluation langformulierter Antworten zu ermöglichen. Wir hoffen, dass IMO-Bench der Community dabei helfen wird, robustes mathematisches Denken voranzutreiben, und veröffentlichen es unter https://imobench.github.io/.
English
Finding the right north-star metrics is highly critical for advancing the
mathematical reasoning capabilities of foundation models, especially given that
existing evaluations are either too easy or only focus on getting correct short
answers. To address these issues, we present IMO-Bench, a suite of advanced
reasoning benchmarks, vetted by a panel of top specialists and that
specifically targets the level of the International Mathematical Olympiad
(IMO), the most prestigious venue for young mathematicians. IMO-AnswerBench
first tests models on 400 diverse Olympiad problems with verifiable short
answers. IMO-Proof Bench is the next-level evaluation for proof-writing
capabilities, which includes both basic and advanced IMO level problems as well
as detailed grading guidelines to facilitate automatic grading. These
benchmarks played a crucial role in our historic achievement of the gold-level
performance at IMO 2025 with Gemini Deep Think (Luong and Lockhart, 2025). Our
model achieved 80.0% on IMO-AnswerBench and 65.7% on the advanced IMO-Proof
Bench, surpassing the best non-Gemini models by large margins of 6.9% and 42.4%
respectively. We also showed that autograders built with Gemini reasoning
correlate well with human evaluations and construct IMO-GradingBench, with 1000
human gradings on proofs, to enable further progress in automatic evaluation of
long-form answers. We hope that IMO-Bench will help the community towards
advancing robust mathematical reasoning and release it at
https://imobench.github.io/.