A multi-modal pre-training transformer for universal transfer learning in metal–organic frameworks

计算机科学 情态动词 化学空间 变压器 学习迁移 编码器 金属有机骨架 网格 深度学习 测距 人工智能 材料科学 吸附 工程类 电气工程 电信 生物信息学 化学 几何学 数学 有机化学 电压 高分子化学 生物 药物发现 操作系统
作者
Yeonghun Kang,Hyunsoo Park,Berend Smit,Jihan Kim
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Springer Nature]
卷期号:5 (3): 309-318 被引量:58
标识
DOI:10.1038/s42256-023-00628-2
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) are a class of crystalline porous materials that exhibit a vast chemical space owing to their tunable molecular building blocks with diverse topologies. An unlimited number of MOFs can, in principle, be synthesized. Machine learning approaches can help to explore this vast chemical space by identifying optimal candidates with desired properties from structure–property relationships. Here we introduce MOFTransformer, a multi-modal Transformer encoder pre-trained with 1 million hypothetical MOFs. This multi-modal model utilizes integrated atom-based graph and energy-grid embeddings to capture both local and global features of MOFs, respectively. By fine-tuning the pre-trained model with small datasets ranging from 5,000 to 20,000 MOFs, our model achieves state-of-the-art results for predicting across various properties including gas adsorption, diffusion, electronic properties, and even text-mined data. Beyond its universal transfer learning capabilities, MOFTransformer generates chemical insights by analyzing feature importance through attention scores within the self-attention layers. As such, this model can serve as a platform for other MOF researchers that seek to develop new machine learning models for their work. Metal–organic frameworks are of high interest for a range of energy and environmental applications due to their stable gas storage properties. A new machine learning approach based on a pre-trained multi-modal transformer can be fine-tuned with small datasets to predict structure-property relationships and design new metal-organic frameworks for a range of specific tasks.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
躲哪个草发布了新的文献求助10
1秒前
iiiorange发布了新的文献求助20
1秒前
称心的祥发布了新的文献求助10
2秒前
ty心明亮完成签到 ,获得积分10
3秒前
MPC发布了新的文献求助10
3秒前
无籽莓完成签到,获得积分10
4秒前
甜晞完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助青黛采纳,获得10
4秒前
5秒前
暮霭沉沉应助Anquan采纳,获得10
9秒前
派总发布了新的文献求助10
9秒前
咩咩洞完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
噼里啪啦发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
17秒前
18秒前
Ava应助Carhao采纳,获得30
18秒前
mov完成签到,获得积分10
18秒前
昊哥给昊哥的求助进行了留言
18秒前
QQ完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
凉秋发布了新的文献求助30
18秒前
HT完成签到,获得积分10
19秒前
爱听歌的冰真完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
大个应助iiiorange采纳,获得10
21秒前
22秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
Stella应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得30
23秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830975
关于积分的说明 7982319
捐赠科研通 2492731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329813
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635802
版权声明 602954