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Gemini:面向自主实验与分子模拟的动态偏差校正

机器学习 2021-03-08 v1 机器学习

摘要

贝叶斯优化已成为通过自主实验加速科学发现的强大策略。然而,准确估计材料性质需要昂贵测量,且会迅速成为 exhaustive 材料发现活动的障碍。本文引入 Gemini:一种数据驱动模型,能够通过校正性质评估方法间的系统偏差,将廉价测量用作昂贵测量的代理。我们建议在稀疏数据回归任务及自主工作流设置中使用 Gemini,在其对昂贵目标函数的预测可用于构建更具信息量的采集函数,从而减少优化器达到期望目标值所需的昂贵评估次数。在回归设置中,我们展示了该方法准确预测杂化有机-无机钙钛矿材料 DFT 计算带隙的能力。我们进一步通过增强贝叶斯优化器 Phoenics 来展示 Gemini 对自主工作流的优势, yielding 一个利用多源测量的可扩展优化框架。最后,我们模拟了一个自主材料发现平台,用于优化氧析出反应电催化剂的活性。借助 Gemini 实现自主工作流,我们表明当存在含较廉价金属的代理组分系统的测量时,达到目标过电位所需含昂贵稀有金属组分空间的测量次数显著减少。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.03391,
  title  = {Gemini: Dynamic Bias Correction for Autonomous Experimentation and Molecular Simulation},
  author = {Riley J. Hickman and Florian Häse and Loïc M. Roch and Alán Aspuru-Guzik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03391},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 5 figures, 2 tables