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基于注意力有向消息传递的分子性质预测

信息论 2023-05-25 v1 math.IT

摘要

分子表示学习(MRL)在药物发现与材料科学领域长期至关重要,并因自然语言处理(NLP)与图神经网络(GNNs)的发展而取得显著进展。NLP 将分子视为一维序列词元,而 GNNs 将其视为二维拓扑图。基于不同的消息传递算法,GNNs 在探测化学环境与预测分子性质上表现各异。在此,我们提出有向图注意力网络(D-GATs):具有有向键的表达性 GNNs。我们策略成功的关键在于将分子图视为有向图,并通过缩放点积注意力机制更新键状态与原子状态。这使模型能更好地捕捉分子图的子结构,即官能团。与其他 GNNs 或消息传递神经网络(MPNNs)相比,D-GATs 在 15 个重要分子性质预测基准中的 13 个上优于最先进方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.14819,
  title  = {Directed Message Passing Based on Attention for Prediction of Molecular Properties},
  author = {Chen Gong and Yvon Maday},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14819},
  year   = {2023}
}

备注

Computational Materials Science, In press