MatMMFuse: Multimodal fusion model for material property prediction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The recent progress of using graph based encoding of crystal structures for high throughput material property prediction has been quite successful. However, using a single modality model prevents us from exploiting the advantages of an enhanced features space by combining different representations. Specifically, pre-trained Large language models can encode a large amount of knowledge which is beneficial for training of models. Moreover, the graph encoder is able to learn the local features while the text encoder is able to learn global information such as space group and crystal symmetry. In this work, we propose Material MultiModal fusion, a fusion based model which uses a multi-head attention mechanism for the combination of structure aware embedding from the crystal graph convolution network (CGCNN) and text embeddings from the SciBERT model. We train our model in an end-to-end framework using data from the materials project dataset. We show that our proposed model shows an improvement compared to the vanilla CGCNN and SciBERT model for all four key properties-formation energy, band gap, energy above hull and Fermi energy. Specifically, we observe an improvement of 40% compared to the vanilla CGCNN model and 68% compared to the SciBERT model for predicting the formation energy per atom. Importantly, we demonstrate the zero shot performance of the trained model on small curated datasets of Perovskites, Chalcogenides and the joint automated repository for various integrated simulation dataset. The results show that the proposed model exhibits better zero shot performance than the individual plain vanilla CGCNN and SciBERT model. This enables researchers to deploy the model for specialized industrial applications where collection of training data is prohibitively expensive.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».