Molecular force fields with gradient-domain machine learning: Construction and application to dynamics of small molecules with coupled cluster forces
Notice bibliographique
Résumé
We present the construction of molecular force fields for small molecules (less than 25 atoms) using the recently developed symmetrized gradient-domain machine learning (sGDML) approach [Chmiela et al., Nat. Commun. 9, 3887 (2018) and Chmiela et al., Sci. Adv. 3, e1603015 (2017)]. This approach is able to accurately reconstruct complex high-dimensional potential-energy surfaces from just a few 100s of molecular conformations extracted from ab initio molecular dynamics trajectories. The data efficiency of the sGDML approach implies that atomic forces for these conformations can be computed with high-level wavefunction-based approaches, such as the “gold standard” coupled-cluster theory with single, double and perturbative triple excitations [CCSD(T)]. We demonstrate that the flexible nature of the sGDML model recovers local and non-local electronic interactions (e.g., H-bonding, proton transfer, lone pairs, changes in hybridization states, steric repulsion, and n → π* interactions) without imposing any restriction on the nature of interatomic potentials. The analysis of sGDML molecular dynamics trajectories yields new qualitative insights into dynamics and spectroscopy of small molecules close to spectroscopic accuracy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».