Faster and more diverse de novo molecular optimization with double-loop reinforcement learning using augmented SMILES

强化学习 计算机科学 相似性(几何) 人工智能 集合(抽象数据类型) 功能(生物学) 机器学习 钢筋 生成语法 工程类 结构工程 进化生物学 图像(数学) 生物 程序设计语言
作者
Esben Jannik Bjerrum,Christian Margreitter,Thomas Blaschke,Simona Kolarova,Raquel Lopez-Rios De Castro
出处
期刊:Journal of Computer-aided Molecular Design [Springer Nature]
卷期号:37 (8): 373-394 被引量:12
标识
DOI:10.1007/s10822-023-00512-6
摘要

Using generative deep learning models and reinforcement learning together can effectively generate new molecules with desired properties. By employing a multi-objective scoring function, thousands of high-scoring molecules can be generated, making this approach useful for drug discovery and material science. However, the application of these methods can be hindered by computationally expensive or time-consuming scoring procedures, particularly when a large number of function calls are required as feedback in the reinforcement learning optimization. Here, we propose the use of double-loop reinforcement learning with simplified molecular line entry system (SMILES) augmentation to improve the efficiency and speed of the optimization. By adding an inner loop that augments the generated SMILES strings to non-canonical SMILES for use in additional reinforcement learning rounds, we can both reuse the scoring calculations on the molecular level, thereby speeding up the learning process, as well as offer additional protection against mode collapse. We find that employing between 5 and 10 augmentation repetitions is optimal for the scoring functions tested and is further associated with an increased diversity in the generated compounds, improved reproducibility of the sampling runs and the generation of molecules of higher similarity to known ligands.
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
可爱的函函应助行隐采纳,获得10
刚刚
小美酱发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
。。。发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
Siyu发布了新的文献求助10
4秒前
异梦发布了新的文献求助10
4秒前
zhjp发布了新的文献求助10
5秒前
清脆的诗兰完成签到 ,获得积分10
5秒前
BaiX完成签到,获得积分10
6秒前
hz发布了新的文献求助10
7秒前
yyds给咩咩的求助进行了留言
8秒前
甜蜜的世德完成签到,获得积分10
8秒前
12秒前
13秒前
15秒前
16秒前
17秒前
粱乘风完成签到,获得积分20
17秒前
省略号完成签到 ,获得积分10
17秒前
21秒前
XZY发布了新的文献求助10
21秒前
kuai0Yu发布了新的文献求助30
22秒前
24秒前
12完成签到 ,获得积分10
24秒前
酷波er应助Beckyyy采纳,获得10
26秒前
wuhu发布了新的文献求助10
26秒前
ling22发布了新的文献求助10
27秒前
请叫我表情帝完成签到 ,获得积分10
27秒前
凛凛发布了新的文献求助10
28秒前
hz完成签到,获得积分10
30秒前
Shaelyn完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
35秒前
helly发布了新的文献求助20
36秒前
落后冬云完成签到 ,获得积分10
36秒前
大个应助wuhu采纳,获得10
37秒前
38秒前
小李完成签到,获得积分20
38秒前
wanci应助熊有鹏采纳,获得10
38秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3458771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3053518
关于积分的说明 9036928
捐赠科研通 2742726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1504524
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695319
邀请新用户注册赠送积分活动 694519