Direct Steering of de novo Molecular Generation using Descriptor Conditional Recurrent Neural Networks (cRNNs)
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning has acquired considerable momentum over the past couple of years in the domain of de-novo drug design. Particularly, transfer and reinforcement learning have demonstrated the capability of steering the generative process towards chemical regions of interest. In this work, we propose a simple approach to the focused generative task by constructing a conditional recurrent neural network (cRNN). For this purpose, we aggregate selected molecular descriptors along with a QSAR-based bioactivity label and transform them into initial LSTM states before starting the generation of SMILES strings that are focused towards the aspired properties. We thus tackle the inverse QSAR problem directly by training on molecular descriptors, instead of iteratively optimizing around a set of candidate molecules. The trained cRNNs are able to generate molecules near multiple specified conditions, while maintaining an output that is more focused than traditional RNNs yet less focused than autoencoders. The method shows promise for applications in both scaffold hoping and ligand series generation, depending on whether the cRNN is trained on calculated scalar molecular properties or structural fingerprints. This also demonstrates that fingerprint-to-molecule decoding is feasible, leading to molecules that are similar – if not identical – to the ones the fingerprints originated from. Additionally, the cRNN is able to generate a larger fraction of predicted active compounds against the DRD2 receptor when compared to an RNN trained with the transfer learning model.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».