Multi-channel learning for integrating structural hierarchies into context-dependent molecular representation

化学空间 计算机科学 背景(考古学) 代表(政治) 等级制度 任务(项目管理) 财产(哲学) 频道(广播) 药物发现 相似性(几何) 人工智能 机器学习 数据科学 生物 生物信息学 古生物学 哲学 计算机网络 管理 认识论 政治 政治学 经济 法学 市场经济 图像(数学)
作者
Yue Wan,Jialu Wu,Tingjun Hou,Chang‐Yu Hsieh,Yue Wan
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-55082-4
摘要

Abstract Reliable molecular property prediction is essential for various scientific endeavors and industrial applications, such as drug discovery. However, the data scarcity, combined with the highly non-linear causal relationships between physicochemical and biological properties and conventional molecular featurization schemes, complicates the development of robust molecular machine learning models. Self-supervised learning (SSL) has emerged as a popular solution, utilizing large-scale, unannotated molecular data to learn a foundational representation of chemical space that might be advantageous for downstream tasks. Yet, existing molecular SSL methods largely overlook chemical knowledge, including molecular structure similarity, scaffold composition, and the context-dependent aspects of molecular properties when operating over the chemical space. They also struggle to learn the subtle variations in structure-activity relationship. This paper introduces a multi-channel pre-training framework that learns robust and generalizable chemical knowledge. It leverages the structural hierarchy within the molecule, embeds them through distinct pre-training tasks across channels, and aggregates channel information in a task-specific manner during fine-tuning. Our approach demonstrates competitive performance across various molecular property benchmarks and offers strong advantages in particularly challenging yet ubiquitous scenarios like activity cliffs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿鑫完成签到 ,获得积分10
1秒前
过时的友卉完成签到,获得积分10
1秒前
zhenyu0430完成签到,获得积分10
1秒前
甜美冰旋发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
阔达犀牛完成签到,获得积分10
2秒前
Ava应助ysq采纳,获得10
2秒前
万能图书馆应助积极以云采纳,获得10
2秒前
许个愿吧给许个愿吧的求助进行了留言
2秒前
11111完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
IanYoung71完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
帅气蓝完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
无辜秋珊完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
hml123发布了新的文献求助30
4秒前
啥都不会完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
丫丫发布了新的文献求助10
5秒前
通过此项完成签到 ,获得积分10
6秒前
ROY完成签到,获得积分10
6秒前
小美最棒发布了新的文献求助10
6秒前
徐徐完成签到,获得积分10
7秒前
SciGPT应助风和日丽采纳,获得10
7秒前
silong发布了新的文献求助30
7秒前
豆花完成签到,获得积分10
7秒前
情怀应助亿眼万年采纳,获得10
8秒前
伊小美完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
李爱国应助甜美冰旋采纳,获得10
8秒前
啥都不会发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ysq完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
蜜桃小丸子完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016703
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556823
关于积分的说明 11322708
捐赠科研通 3289505
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812495
邀请新用户注册赠送积分活动 888064
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812086