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面向可合成药物设计的量子启发强化学习

机器学习 2026-05-07 v2 生物大分子

摘要

可合成分子设计(也称为可合成分子优化)是药物发现中的一个基本问题,涉及设计新颖的分子结构,以根据药物相关的预言函数(即目标)改善其性质,同时确保合成可行性。然而,现有方法大多基于随机搜索。为了解决这个问题,本文引入了一种新方法,使用带有量子启发模拟退火策略神经网络的强化学习方法,智能地导航广阔的离散化学结构空间。具体来说,我们采用确定性REINFORCE算法,使用策略神经网络输出转移概率来引导状态转移,并在每次迭代中使用基于遗传算法的局部搜索将解精炼到局部最优。我们的方法在10K查询预算的实用分子优化(PMO)基准框架下进行了评估。我们通过将我们的方法与最先进的基于遗传算法的方法进行比较,进一步展示了其具有竞争力的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.09183,
  title  = {Quantum-inspired Reinforcement Learning for Synthesizable Drug Design},
  author = {Dannong Wang and Jintai Chen and Yingzhou Lu and Minjie Shen and Lulu Chen and Zhiding Liang and Tianfan Fu and Xiao-Yang Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.09183},
  year   = {2026}
}