MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4412799926 · doi:10.1021/acs.jctc.5c00424

Constructing Accurate Potential Energy Surfaces with Limited High-Level Data Using Atom-Centered Potentials and Density Functional Theory

2025· article· en· W4412799926 sur OpenAlexafffund
Mahsa Nazemi-Ashani, Alberto Otero‐de‐la‐Roza, Gino A. DiLabio

Notice bibliographique

RevueJournal of Chemical Theory and Computation · 2025
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Chemical Physics Studies
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesAgencia Estatal de InvestigaciónEuropean Regional Development FundUniversity of British ColumbiaMinisterio de Ciencia, Tecnología e Innovación ProductivaAlliance de recherche numérique du CanadaGobierno del Principado de Asturias
Mots-clésDensity functional theoryAtom (system on chip)Computer sciencePotential energyComputational chemistryPhysicsChemistryAtomic physics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present a general method for developing a Δ-DFT-type approach that enables the generation of energies with complete basis set CCSD(T)-level accuracy on the potential energy surfaces (PESs) of molecules of arbitrary size, while requiring only a minimal set (hundreds) of high-level wave function theory reference data points for fitting. The method uses a quasirandom (Sobol) approach to sample points on the PES for which reference data are generated. These data are then used to fit atom-centered potentials (ACPs) that improve the accuracy of the PES predicted by a density-functional theory method. The end result is an ACP-augmented DFT method capable of predicting the energies on the PES for the chosen molecule with approximately the same accuracy as the high-level reference method but at approximately the same cost as the DFT method. The effectiveness of the algorithm is demonstrated through its application to the HFCO and uracil molecules. For HFCO, the root-mean-square error (RMSE) using B3LYP/def2-TZVPP to predict the energies on the PES up to 40,000 cm –1 above the global minimum was reduced from 829.2 to 56.0 cm –1 with an ACP trained on as few as 272 CCSD(T)-F12/cc-pVTZ-F12 reference data points. For the more complex uracil molecule treated with B3LYP/6–311++G(2d,2p), the RMSE of the energies on the PES up to 7000 cm –1 above the global minimum was reduced from 82.6 to 9.9 cm –1 with an ACP trained on 404 data points. The quality of the ACP-corrected PESs obtained is further demonstrated by comparing the predicted fundamental vibrational frequencies relative to experimental spectroscopic data. The comparison shows that the approach generates CCSD(T)-quality data in the vicinity of PES minima at the cost of DFT, which can then be used in vibrational second-order perturbation theory calculations (equivalent to fitting a quartic force field). The new ACP-based protocol represents a promising tool for generating PES energy data with wavenumber accuracy relative to CCSD(T) for molecules of arbitrary size at minimal computational cost. These data can be used in computational quantum dynamics and spectroscopic studies and for the development of energy data sets required for analytical representations and/or machine learning models of PESs.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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 Opus0,030
Tête enseignante GPT0,274
Écart entre enseignants0,244 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJournal of Chemical Theory and ComputationMême sujetAdvanced Chemical Physics StudiesTravaux en français237 207