SMORE-DRL: Scalable Multi-Objective Robust and Efficient Deep Reinforcement Learning for Molecular Optimization
Notice bibliographique
Résumé
The adoption of AI techniques within the domain of drug design provides an opportunity for systematic and efficient exploration of the vast chemical search space. In recent years, advancements in this domain have been driven by AI frameworks, including deep reinforcement learning (DRL). However, the scalability and performance of existing DRL methodologies are constrained by prolonged training periods and inefficient sample data utilization. Furthermore, generalization capabilities of these models have not been fully investigated. To overcome these limitations, we take a multi-objective optimization perspective and introduce SMORE-DRL, a fragment and transformerbased multi-objective DRL architecture for the optimization of molecules across multiple pharmacological properties, including binding affinity to both single and dual cancer protein targets. Our approach involves pretraining a transformer-encoder model on molecules encoded by a novel hybrid fragment-SMILES representation method. Fine-tuning is performed through a novel gradient-alignment-based DRL, where lead molecules are optimized by selecting and replacing their fragments with alternatives from a fragment dictionary, ultimately resulting in more desirable drug candidates. Our findings indicate that SMOREDRL is superior to current models for lead optimization in terms of quality, efficiency, scalability, and robustness. Furthermore, SMORE-DRL demonstrates the capability of generalizing its optimization process to lead molecules that are not present during the pretraining or fine-tuning phases.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».