In silico chemical experiments in the Age of AI: From quantum chemistry to machine learning and back
Notice bibliographique
Résumé
Computational chemistry is an indispensable tool for understanding molecules and predicting chemical properties. However, traditional computational methods face significant challenges due to the difficulty of solving the Schrödinger equations and the increasing computational cost with the size of the molecular system. In response, there has been a surge of interest in leveraging artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) techniques to in silico experiments. Integrating AI and ML into computational chemistry offers solutions to scalability and accelerating the exploration of chemical space. However, challenges remain, particularly regarding the reproducibility and transferability of ML models. This review highlights the evolution of ML in learning from, complementing, or replacing traditional computational chemistry for energy and property predictions. Starting from models trained entirely on numerical data, a journey set forth toward the ideal model incorporating or learning the physical laws of quantum mechanics. Through a review of existing computational methods, ML models, and their intertwining, this paper also outlines a roadmap for future research, identifying areas for improvement and innovation. Ultimately, the goal is to develop AI architectures capable of predicting accurate and transferable solutions to the Schrödinger equation, thereby revolutionizing in silico experiments within chemistry and materials science.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».