Group Relative Policy Optimization (GRPO) has become the dominant reinforcement learning method for eliciting reasoning capabilities in LLMs using verifiable rewards. Still, it suffers from two critical issues that limit models' exploration: \textbf{Gradient vanishing} and \textbf{Diversity collapse}. When a training question is too easy or too hard, all sampled responses receive identical rewards, yielding no gradient signal. Meanwhile, the model tends to collapse its responses toward a single reasoning pattern rather than exploring diverse strategies. We propose Transformation-Augmented GRPO (TA-GRPO), a simple yet effective method that addresses both issues via question transformation. For each training question, we automatically create multiple problem-equivalent rephrased questions that alter wording, format, and information order while preserving the underlying intent. As these rephrasings shift the model's perceived difficulty, responses across the original question and its rephrasings receive mixed rewards and encode more diverse reasoning strategies within it. TA-GRPO jointly computes advantages over this expanded response group and aligns all importance sampling ratios to the original question, enabling the model to learn from a richer set of attempts. Experiments with four LLMs (Qwen3-1.7B/4B-Base and Llama-3.2-1B/3B-Instruct) show that TA-GRPO consistently improves pass@$k$ on competition-level mathematics benchmarks (AMC, OlympiadBench, AIME24, AIME25) and out-of-distribution benchmarks (Minerva, GPQA-Diamond). Notably, it improves the average pass@32 of Qwen3-1.7B-Base and Qwen3-4B-Base by \textbf{4.97}\% and \textbf{4.35}\%, respectively, and matches the pass@32 of baselines trained with up to 2.5x more data.


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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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