MolGraph-xLSTM as a graph-based dual-level xLSTM framework for enhanced molecular representation and interpretability
Notice bibliographique
Résumé
Predicting molecular properties is essential for drug discovery, and computational methods can greatly enhance this process. Molecular graphs have become a focus for representation learning, with Graph Neural Networks (GNNs) widely used. However, GNNs often struggle with capturing long-range dependencies. To address this, we propose MolGraph-xLSTM, a novel graph-based xLSTM model that enhances feature extraction and effectively models molecule long-range interactions. Our approach processes molecular graphs at two scales: atom-level and motif-level. For atom-level graphs, a GNN-based xLSTM framework with jumping knowledge extracts local features and aggregates multilayer information to capture both local and global patterns effectively. Motif-level graphs provide complementary structural information for a broader molecular view. Embeddings from both scales are refined via a multi-head mixture of experts (MHMoE), further enhancing expressiveness and performance. We validate MolGraph-xLSTM on 21 datasets from the MoleculeNet and Therapeutics Data Commons (TDC) benchmarks, covering both classification and regression tasks. On the MoleculeNet benchmark, our model achieves an average AUROC improvement of 3.18% for classification tasks and an RMSE reduction of 3.83% for regression tasks compared to baseline methods. On the TDC benchmark, MolGraph-xLSTM improves AUROC by 2.56%, while reducing RMSE by 3.71% on average. These results confirm the effectiveness of our model in learning generalizable molecular representations for drug discovery. Predicting molecular properties is crucial for drug discovery, yet graph neural networks often fail to capture long-range dependencies. Here, the authors introduce MolGraph-xLSTM, a hierarchical graph-based model that integrates atom-level and motif-level representations with xLSTM to capture long-range intra-molecular dependencies, achieving improved performance across multiple molecular property benchmarks.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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.
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 ».