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SemiRetro:半模板框架提升深度逆合成预测性能

机器学习 2022-02-17 v1 人工智能

摘要

近来,基于模板(TB)与无模板(TF)的分子图学习方法在逆合成中展现出良好前景。TB 方法利用预编码的反应模板更为准确,TF 方法通过将逆合成分解为子问题(即中心识别与合成子补全)而更具可扩展性。为结合 TB 与 TF 两者优势,我们建议将完整模板拆解为若干半模板,并将其嵌入两步 TF 框架中。由于许多半模板是重复的,可在降低模板冗余的同时保留本质化学知识以辅助合成子补全。我们称该方法为 SemiRetro,引入一种新的 GNN 层(DRGAT)以增强中心识别,并提出一种新颖的自校正模块以改善半模板分类。实验结果表明,SemiRetro 显著优于现有 TB 与 TF 方法。在可扩展性方面,SemiRetro 使用 150 个半模板覆盖 98.9% 数据,而先前基于模板的 GLN 需 11,647 个模板才能覆盖 93.3% 数据。在 top-1 准确率上,SemiRetro 超出无模板 G2G 4.8%(类别已知)与 6.0%(类别未知)。此外,SemiRetro 具有优于现有方法的训练效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.08205,
  title  = {SemiRetro: Semi-template framework boosts deep retrosynthesis prediction},
  author = {Zhangyang Gao and Cheng Tan and Lirong Wu and Stan Z. Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.08205},
  year   = {2022}
}