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ChiENN:以图神经网络接纳分子手性

机器学习 2023-07-11 v2 定量方法

摘要

图神经网络(GNNs)在许多深度学习问题中发挥着基础性作用,尤其在化学信息学中。然而,典型的 GNN 无法捕捉手性的概念,这意味着它们不能区分一个化合物的 3D 图与其镜像(对映异构体)。区分对映异构体的能力尤为重要,尤其是在药物发现中,因为对映异构体可能具有极为不同的生化性质。本文中,我们提出一种有理论依据的消息传递方案,使 GNN 对节点邻居的顺序敏感。我们在分子手性背景下应用该通用概念,构建了手性边神经网络(ChiENN)层,其可附加于任意 GNN 模型以赋予手性感知能力。我们的实验表明,在对手性敏感的分子性质预测任务中,为 GNN 添加 ChiENN 层优于当前最先进的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.02198,
  title  = {ChiENN: Embracing Molecular Chirality with Graph Neural Networks},
  author = {Piotr Gaiński and Michał Koziarski and Jacek Tabor and Marek Śmieja},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.02198},
  year   = {2023}
}