Local invertibility and sensitivity of atomic structure-feature mappings [version 1; peer review: 2 approved]
Notice bibliographique
Résumé
Background: The increasingly common applications of machine-learning schemes to atomic-scale simulations have triggered efforts to better understand the mathematical properties of the mapping between the Cartesian coordinates of the atoms and the variety of representations that can be used to convert them into a finite set of symmetric descriptors or features. Methods: Here, we analyze the sensitivity of the mapping to atomic displacements, using a singular value decomposition of the Jacobian of the transformation to quantify the sensitivity for different configurations, choice of representations and implementation details. Results: We show that the combination of symmetry and smoothness leads to mappings that have singular points at which the Jacobian has one or more null singular values (besides those corresponding to infinitesimal translations and rotations). This is in fact desirable, because it enforces physical symmetry constraints on the values predicted by regression models constructed using such representations. However, besides these symmetry-induced singularities, there are also spurious singular points, that we find to be linked to the incompleteness of the mapping, i.e. the fact that, for certain classes of representations, structurally distinct configurations are not guaranteed to be mapped onto different feature vectors. Additional singularities can be introduced by a too aggressive truncation of the infinite basis set that is used to discretize the representations. Conclusions: These results exemplify the subtle issues that arise when constructing symmetric representations of atomic structures, and provide conceptual and numerical tools to identify and investigate them in both benchmark and realistic applications.
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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 | 0,011 | 0,143 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,004 |
| Communication savante | 0,006 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,085 | 0,030 |
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 ».