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STRIDE:用于分子逆向设计的结构引导生成方法

化学物理 2023-11-14 v1 机器学习

摘要

机器学习尤其是深度学习对分子与材料设计的影响日益增强。特别是,鉴于用于药物设计生成建模的高质量小分子数据日益丰富,药物发现的结果令人鼓舞。然而,对于催化剂、抗氧化剂、金属有机框架等许多重要材料类别,此类大型数据集并不可用。这种样本有限且结构相似的分子族在工业应用中尤为普遍。众所周知,在此类小数据集上进行重新训练甚至微调都颇具挑战。新颖且具实际适用性的分子大多是已知分子的衍生物,这提示了应对数据稀缺性的途径。为解决该问题,我们提出 STRIDE\textbf{STRIDE},一种生成式分子工作流,它利用以已知分子引导的无条件生成模型生成新分子,且无需任何重新训练。我们从一组高度专业化的抗氧化剂分子训练数据之外生成分子。经引导,我们所生成分子的平均合成可及性得分降低 21.7%,并使 5.9% 的生成分子的电离势降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.06297,
  title  = {STRIDE: Structure-guided Generation for Inverse Design of Molecules},
  author = {Shehtab Zaman and Denis Akhiyarov and Mauricio Araya-Polo and Kenneth Chiu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.06297},
  year   = {2023}
}