Analysis of Density-Functional Errors for Noncovalent Interactions between Charged Molecules
Notice bibliographique
Résumé
The study of the structure and chemistry of biological systems with density-functional theory requires an accurate description of intermolecular interactions involving charged moieties. While dispersion-corrected functionals accurately model noncovalent interactions in neutral systems, a systematic study of the performance and errors associated with intermolecular interactions between charged fragments is missing. We undertake this study by examining the performance of a series of dispersion-corrected functionals with varying degrees of exact exchange for the side-chain protein interactions from the BioFragment Database (BFDb) of Burns et al. (the SSI set). In general, hybrid functionals with 20-30% exact exchange are accurate across the board, with the lowest mean absolute errors of 0.11 kcal/mol obtained from the 20% exact-exchange BLYP and PW86PBE hybrids coupled with the exchange-hole dipole moment (XDM) dispersion model. In addition, our analysis shows that functionals with higher exact-exchange fractions overestimate the electrostatic contributions to the binding energies, and that GGA functionals overestimate zwitterion binding energies due to delocalization error and overestimated charge transfer. In addition, the (quite large) repulsion in the dications is systematically overestimated by all functionals, and the trends for the monoanionic and dianionic dimers can be successfully explained by appealing to the ability of the underlying GGA to describe Pauli repulsion, as given by its exchange enhancement factor. Going beyond studies of biomolecules, this latter result has important implications for selecting appropriate GGA functionals for applications to ionic solids and layered materials containing anion-anion interactions.
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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 | 0,009 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».