Improving machine learning force fields for molecular dynamics simulations with fine-grained force metrics

力场(虚构) 分子动力学 计算机科学 稳健性(进化) 理论(学习稳定性) 一般化 集合(抽象数据类型) 机器学习 人工智能 计算化学 化学 数学 数学分析 生物化学 基因 程序设计语言
作者
Zun Wang,Hong-Fei Wu,Lixin Sun,Xinheng He,Zhirong Liu,Bin Shao,Tong Wang,Tie‐Yan Liu
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:159 (3) 被引量:13
标识
DOI:10.1063/5.0147023
摘要

Machine learning force fields (MLFFs) have gained popularity in recent years as they provide a cost-effective alternative to ab initio molecular dynamics (MD) simulations. Despite a small error on the test set, MLFFs inherently suffer from generalization and robustness issues during MD simulations. To alleviate these issues, we propose global force metrics and fine-grained metrics from element and conformation aspects to systematically measure MLFFs for every atom and every conformation of molecules. We selected three state-of-the-art MLFFs (ET, NequIP, and ViSNet) and comprehensively evaluated on aspirin, Ac-Ala3-NHMe, and Chignolin MD datasets with the number of atoms ranging from 21 to 166. Driven by the trained MLFFs on these molecules, we performed MD simulations from different initial conformations, analyzed the relationship between the force metrics and the stability of simulation trajectories, and investigated the reason for collapsed simulations. Finally, the performance of MLFFs and the stability of MD simulations can be further improved guided by the proposed force metrics for model training, specifically training MLFF models with these force metrics as loss functions, fine-tuning by reweighting samples in the original dataset, and continued training by recruiting additional unexplored data.
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
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
明理青枫完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
Hello应助温柔的迎荷采纳,获得10
2秒前
乐乐应助张啦啦采纳,获得10
2秒前
2秒前
wst发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Lucas应助Cakeat采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助XiYang采纳,获得10
4秒前
4秒前
由天与完成签到,获得积分10
5秒前
zmh完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
lala发布了新的文献求助10
6秒前
明理青枫关注了科研通微信公众号
6秒前
georgett完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
橘子味的风完成签到,获得积分10
7秒前
fagfagsf发布了新的文献求助10
8秒前
鲁班7号完成签到,获得积分10
8秒前
小二郎应助小席采纳,获得10
8秒前
李健应助嬛嬛采纳,获得10
8秒前
9秒前
zhangxr发布了新的文献求助10
9秒前
周新运发布了新的文献求助10
9秒前
图治完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
不安的伯云完成签到,获得积分10
10秒前
宋十一发布了新的文献求助10
11秒前
HonamC发布了新的文献求助10
11秒前
充电宝应助称心仇血采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
水何澹澹完成签到,获得积分0
12秒前
鲁班7号发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
快乐吗猪完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Munson, Young, and Okiishi’s Fundamentals of Fluid Mechanics 9 edition problem solution manual (metric) 800
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3748456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3291468
关于积分的说明 10073184
捐赠科研通 3007264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1651526
邀请新用户注册赠送积分活动 786444
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751742