Automated electrosynthesis reaction mining with multimodal large language models (MLLMs)
Notice bibliographique
Résumé
Leveraging the chemical data available in legacy formats such as publications and patents is a significant challenge for the community. Automated reaction mining offers a promising solution to unleash this knowledge into a learnable digital form and therefore help expedite materials and reaction discovery. However, existing reaction mining toolkits are limited to single input modalities (text or images) and cannot effectively integrate heterogeneous data that is scattered across text, tables, and figures. In this work, we go beyond single input modalities and explore multimodal large language models (MLLMs) for the analysis of diverse data inputs for automated electrosynthesis reaction mining. We compiled a test dataset of 65 articles (MERMES-T24 set) and employed it to benchmark five prominent MLLMs against two critical tasks: (i) reaction diagram parsing and (ii) resolving cross-modality data interdependencies. The frontrunner MLLM achieved ≥96% accuracy in both tasks, with the strategic integration of single-shot visual prompts and image pre-processing techniques. We integrate this capability into a toolkit named MERMES (multimodal reaction mining pipeline for electrosynthesis). Our toolkit functions as an end-to-end MLLM-powered pipeline that integrates article retrieval, information extraction and multimodal analysis for streamlining and automating knowledge extraction. This work lays the groundwork for the increased utilization of MLLMs to accelerate the digitization of chemistry knowledge for data-driven research.
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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 | 0,003 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,007 |
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 ».