亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Three-Dimensional Convolutional Neural Networks Utilizing Molecular Topological Features for Accurate Atomization Energy Predictions

计算机科学 卷积神经网络 背景(考古学) 水准点(测量) 代表(政治) 人工神经网络 拓扑(电路) 过程(计算) 化学空间 集合(抽象数据类型) 功能(生物学) 人工智能 化学 数学 药物发现 古生物学 生物化学 大地测量学 组合数学 进化生物学 政治 政治学 法学 生物 程序设计语言 地理 操作系统
作者
Ankur K. Gupta,Krishnan Raghavachari
出处
期刊:Journal of Chemical Theory and Computation [American Chemical Society]
卷期号:18 (4): 2132-2143 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.jctc.1c00504
摘要

Deep learning methods provide a novel way to establish a correlation between two quantities. In this context, computer vision techniques such as three-dimensional (3D)-convolutional neural networks become a natural choice to associate a molecular property with its structure due to the inherent 3D nature of a molecule. However, traditional 3D input data structures are intrinsically sparse in nature, which tend to induce instabilities during the learning process, which in turn may lead to underfitted results. To address this deficiency, in this project, we propose to use quantum-chemically derived molecular topological features, namely, localized orbital locator and electron localization function, as molecular descriptors, which provide a relatively denser input representation in a 3D space. Such topological features provide a detailed picture of the atomic and electronic configuration and interatomic interactions in the molecule and hence are ideal for predicting properties that are highly dependent on the physical or electronic structure of the molecule. Herein, we demonstrate the efficacy of our proposed model by applying it to the task of predicting atomization energies for the QM9-G4MP2 data set, which contains ∼134k molecules. Furthermore, we incorporated the Δ-machine learning approach into our model, which enabled us to reach beyond benchmark accuracy levels (∼1.0 kJ mol-1). As a result, we consistently obtain impressive mean absolute errors of the order 0.1 kcal mol-1 (∼0.42 kJ mol-1) versus the G4(MP2) theory using relatively modest models, which could potentially be improved further in a systematic manner using additional compute resources.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
13秒前
冷酷的冰枫完成签到,获得积分10
18秒前
彭于晏应助四夕采纳,获得10
22秒前
29秒前
35秒前
李木禾完成签到 ,获得积分10
39秒前
四夕发布了新的文献求助10
41秒前
41秒前
lyfsci完成签到,获得积分10
55秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
59秒前
Hayat应助科研通管家采纳,获得30
59秒前
懦弱的甜瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Kao应助lyfsci采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
青大最亮的仔完成签到,获得积分10
1分钟前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
悦耳冬萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
真实的荣轩完成签到,获得积分10
2分钟前
坚定的问梅完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助lee采纳,获得10
2分钟前
朴素的语兰完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
369ninja应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
尼尼发布了新的文献求助10
3分钟前
笑傲完成签到,获得积分10
3分钟前
sealaugh发布了新的文献求助10
3分钟前
大胆的大楚完成签到,获得积分10
3分钟前
李煜琛完成签到 ,获得积分10
3分钟前
尼尼发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
MewZero完成签到 ,获得积分10
3分钟前
lee发布了新的文献求助10
3分钟前
zzz完成签到,获得积分10
4分钟前
文静依萱完成签到,获得积分10
4分钟前
Hayat应助科研通管家采纳,获得30
5分钟前
正直断天完成签到 ,获得积分10
5分钟前
酷酷的雨完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7124342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8775522
关于积分的说明 18552651
捐赠科研通 6701957
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3149475
关于科研通互助平台的介绍 2270260
邀请新用户注册赠送积分活动 2123994