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用于蛋白质模拟器样本高效微调的Mixup增强元学习

机器学习 2023-10-11 v3 人工智能 生物大分子

摘要

分子动力学模拟已成为研究生物分子的基本工具。同时,人们希望在各种条件下对粒子集合进行模拟,使分子能够涨落。在本文中,我们探索并将基于软提示的学习方法适配于分子动力学任务。我们的模型在训练数据有限的情况下,能够显著泛化到未见过的和分布外的场景。虽然我们的工作以温度作为测试用例,但我们方法的通用性允许通过任何连续动态条件(如压力和体积)进行高效模拟。我们的框架分为两个阶段:1)使用数据混合技术进行预训练,增强分子结构数据和温度提示,然后通过平滑增加其比例来应用课程学习方法。2)基于元学习的微调框架提高了微调过程的样本效率,并为软提示调优提供了更好的初始化点。综合实验表明,我们的框架在域内数据的准确性上表现出色,并对未见过的和分布外的样本展现出强大的泛化能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.15116,
  title  = {Mixup-Augmented Meta-Learning for Sample-Efficient Fine-Tuning of Protein Simulators},
  author = {Jingbang Chen and Yian Wang and Xingwei Qu and Shuangjia Zheng and Yaodong Yang and Hao Dong and Jie Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15116},
  year   = {2023}
}