G<scp>ryffin</scp>: An algorithm for Bayesian optimization of categorical variables informed by expert knowledge
Notice bibliographique
Résumé
Designing functional molecules and advanced materials requires complex design choices: tuning continuous process parameters such as temperatures or flow rates, while simultaneously selecting catalysts or solvents. To date, the development of data-driven experiment planning strategies for autonomous experimentation has largely focused on continuous process parameters, despite the urge to devise efficient strategies for the selection of categorical variables. Here, we introduce Gryffin, a general-purpose optimization framework for the autonomous selection of categorical variables driven by expert knowledge. Gryffin augments Bayesian optimization based on kernel density estimation with smooth approximations to categorical distributions. Leveraging domain knowledge in the form of physicochemical descriptors, Gryffin can significantly accelerate the search for promising molecules and materials. Gryffin can further highlight relevant correlations between the provided descriptors to inspire physical insights and foster scientific intuition. In addition to comprehensive benchmarks, we demonstrate the capabilities and performance of Gryffin on three examples in materials science and chemistry: (i) the discovery of non-fullerene acceptors for organic solar cells, (ii) the design of hybrid organic–inorganic perovskites for light-harvesting, and (iii) the identification of ligands and process parameters for Suzuki–Miyaura reactions. Our results suggest that Gryffin, in its simplest form, is competitive with state-of-the-art categorical optimization algorithms. However, when leveraging domain knowledge provided via descriptors, Gryffin outperforms other approaches while simultaneously refining this domain knowledge to promote scientific understanding.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,003 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,015 | 0,004 |
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 ».