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Putnam-AXIOM: A Functional and Static Benchmark for Measuring Higher Level Mathematical Reasoning in LLMs

Created by
  • Haebom

저자

Aryan Gulati, Brando Miranda, Eric Chen, Emily Xia, Kai Fronsdal, Bruno Dumont, Elyas Obbad, Sanmi Koyejo

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 수학적 추론 능력 평가를 위한 새로운 벤치마크인 Putnam-AXIOM을 제시합니다. 기존 벤치마크의 한계인 과적합 문제를 해결하기 위해, 권위 있는 윌리엄 로웰 퍼트넘 수학 경시대회 문제 522개를 기반으로 구성되었으며, 변수 및 상수를 변형하여 생성된 100개의 변형 문제 세트인 Putnam-AXIOM Variation도 함께 제공합니다. Putnam-AXIOM Variation은 무한한 수의 유사한 난이도의 새로운 문제를 생성하여 과적합 문제를 완화합니다. 실험 결과, 최고 성능 모델인 OpenAI의 o1-preview조차도 원본 문제 세트에서 41.9%의 정확도를 보였으나, 변형 문제 세트에서는 정확도가 19.6% 감소하였습니다. 이는 LLM이 문제를 단순히 암기하는 경향을 보여주며, 동적인 벤치마크의 필요성을 강조합니다. 논문은 정확도 측정 외에도, 추론 과정을 직접 평가하는 Teacher-Forced Accuracy (TFA) 지표를 제시합니다. 데이터와 평가 코드는 공개적으로 제공됩니다.

시사점, 한계점

시사점:
기존 벤치마크의 과적합 문제를 해결하는 새로운 벤치마크 Putnam-AXIOM 제시
LLM의 수학적 추론 능력에 대한 객관적이고 엄격한 평가 기준 제공
LLM의 단순 암기 경향을 드러내고 동적인 벤치마크의 필요성 강조
추론 과정을 평가하는 새로운 지표인 Teacher-Forced Accuracy (TFA) 제안
대규모 언어 모델의 수학적 추론 능력의 현황에 대한 심도있는 분석 제공
한계점:
Putnam-AXIOM은 고등 수학 문제에 초점을 맞추고 있어, 다른 영역의 추론 능력 평가에는 적용이 제한적일 수 있음
TFA 지표의 일반성 및 객관성에 대한 추가 연구 필요
Putnam 경시대회 문제의 특수성으로 인한 일반화의 어려움 존재 가능성
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