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基于高斯过程回归的知识蒸馏框架:用于环氧聚合物物理与力学性质同时预测

音频与语音处理 2026-03-19 v1 人工智能 计算与语言

摘要

环氧聚合物因其多功能性质而广泛应用,但机器学习应用受限于其复杂的3D分子结构、多组分特性以及缺乏精选数据集。现有机器学习研究主要局限于仿真数据、特定性质或狭窄组成范围。为此,我们开发了基于高斯过程回归的知识蒸馏(GPR-KD)框架,用于预测热固性环氧聚合物的多种物理(玻璃化转变温度、密度)和力学性质(弹性模量、抗拉强度、抗压强度、屈曲强度、断裂能、粘结强度)。该模型基于覆盖9种树脂、40种硬化剂的实验文献数据训练。 individual GPR模型作为教师模型,捕捉非线性特征-性质关系,而统一的神经网络学生模型跨所有性质学习蒸馏知识。通过将目标性质编码为输入特征,学生模型利用跨性质相关性。利用RDKit从SMILES表示中提取的分子级描述符创建了物理信息化模型。该框架将GPR的可解释性和鲁棒性与深度学习的可扩展性和泛化能力相结合。比较分析表明,本方法在预测准确率上优于传统机器学习模型。同时多性质预测通过跨相关性质间的信息共享进一步提高准确度。该框架 enables 设计具有定制性质的新型环氧聚合物加速。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.16924,
  title  = {SimulU: Training-free Policy for Long-form Simultaneous Speech-to-Speech Translation},
  author = {Amirbek Djanibekov and Luisa Bentivogli and Matteo Negri and Sara Papi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16924},
  year   = {2026}
}