Prediction of optical spectra of coarse-grained polymers as a sequence generation problem: the Recurrent Neural Networks solution
Notice bibliographique
Résumé
Coarse-grained simulations of conjugated polymers have become a popular way of investigating the device physics of organic photovoltaics. While UV-Vis spectroscopy remains one of key experimental methods for the interrogation of these devices, a rigorous bridge between coarse-grained simulations and spectroscopy has never been established. Here we address this challenge by developing a method that predicts spectra of conjugated polymers directly from coarse-grained representations while avoiding ad-hoc procedures such as back-mapping from coarse-grained to atomistic representations followed by computing the spectra using standard quantum chemistry methods. Our approach is based on a generative deep learning model: the long-short-term memory recurrent neural network (LSTM-RNN) and it is suggested by the apparent similarity between natural languages and the mathematical structure of the perturbative expansions of the excited state energies due to small fluctuations of the polymer conformation. We use this model to demonstrate a dangerous discrepancy between the spectra obtained in the coarse-grained representation and after the back-mapping. This indicates that standard protocols may require additional fine-tuning in order to become reliable and that our model presents a novel tool uniquely suited for improving the back-mapping protocols and for including spectral data in the development of coarse-grained potentials.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 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 ».