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Enregistrement W3181308313 · doi:10.1038/s41598-021-93854-w

Regularized machine learning on molecular graph model explains systematic error in DFT enthalpies

2021· article· en· W3181308313 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueMachine Learning in Materials Science
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesUniversity of DelawareU.S. Department of Energy
Mots-clésThermochemistryDensity functional theoryNISTComputer scienceStatistical physicsGraphGraph theoryMoleculeThermodynamicsComputational chemistryChemistryMathematicsTheoretical computer sciencePhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

A major goal of materials research is the discovery of novel and efficient heterogeneous catalysts for various chemical processes. In such studies, the candidate catalyst material is modeled using tens to thousands of chemical species and elementary reactions. Density Functional Theory (DFT) is widely used to calculate the thermochemistry of these species which might be surface species or gas-phase molecules. The use of an approximate exchange correlation functional in the DFT framework introduces an important source of error in such models. This is especially true in the calculation of gas phase molecules whose thermochemistry is calculated using the same planewave basis set as the rest of the surface mechanism. Unfortunately, the nature and magnitude of these errors is unknown for most practical molecules. Here, we investigate the error in the enthalpy of formation for 1676 gaseous species using two different DFT levels of theory and the 'ground truth values' obtained from the NIST database. We featurize molecules using graph theory. We use a regularized algorithm to discover a sparse model of the error and identify important molecular fragments that drive this error. The model is robust to rigorous statistical tests and is used to correct DFT thermochemistry, achieving more than an order of magnitude improvement.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,007
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Communication savante
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,043
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0070,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,258
Écart entre enseignants0,243 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle