論文の概要: Spatial Graph Attention and Curiosity-driven Policy for Antiviral Drug Discovery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02190v2
• Date: Tue, 8 Jun 2021 09:43:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-06-09 11:33:21.098238
• Title: Spatial Graph Attention and Curiosity-driven Policy for Antiviral Drug Discovery
• Title（参考訳）: 抗ウイルス薬発見のための空間グラフの意識と好奇心による政策
• Authors: Yulun Wu, Nicholas Choma, Andrew Chen, Mikaela Cashman, \'Erica T. Prates, Manesh Shah, Ver\'onica G. Melesse Vergara, Austin Clyde, Thomas S. Brettin, Wibe A. de Jong, Neeraj Kumar, Martha S. Head, Rick L. Stevens, Peter Nugent, Daniel A. Jacobson, James B. Brown
• Abstract要約: 蒸留グラフアテンションポリシーネットワーク(DGAPN)は、新しいグラフ構造化化学表現を生成する。 本稿では,ノード属性とエッジ属性の両方に対する自己アテンションと空間構造を符号化する空間グラフアテンションネットワーク(sGAT)を提案する。 実験では,我々のフレームワークは最先端のアルゴリズムと比較して優れた結果を得た。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.905176604265767
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We developed Distilled Graph Attention Policy Networks (DGAPNs), a curiosity-driven reinforcement learning model to generate novel graph-structured chemical representations that optimize user-defined objectives by efficiently navigating a physically constrained domain. The framework is examined on the task of generating molecules that are designed to bind, noncovalently, to functional sites of SARS-CoV-2 proteins. We present a spatial Graph Attention Network (sGAT) that leverages self-attention over both node and edge attributes as well as encoding spatial structure -- this capability is of considerable interest in areas such as molecular and synthetic biology and drug discovery. An attentional policy network is then introduced to learn decision rules for a dynamic, fragment-based chemical environment, and state-of-the-art policy gradient techniques are employed to train the network with enhanced stability. Exploration is efficiently encouraged by incorporating innovation reward bonuses learned and proposed by random network distillation. In experiments, our framework achieved outstanding results compared to state-of-the-art algorithms, while increasing the diversity of proposed molecules and reducing the complexity of paths to chemical synthesis.
• Abstract（参考訳）: DGAPN(Distilled Graph Attention Policy Networks)は、物理制約のある領域を効率的にナビゲートすることで、ユーザ定義の目的を最適化する新しいグラフ構造化化学表現を生成する好奇心駆動型強化学習モデルである。 このフレームワークは、SARS-CoV-2タンパク質の機能部位に非共有的に結合するように設計された分子を生成するタスクについて検討されている。 我々は,sgat(spatial graph attention network)を提案する。sgat(spatial graph attention network)は,ノードとエッジの属性だけでなく,空間構造もエンコードする。 次に、動的で断片的な化学環境の決定規則を学習するために注意政策ネットワークを導入し、安定度を高めてネットワークを訓練するために最先端の政策勾配技術を採用する。 ランダムネットワーク蒸留によって学習・提案されたイノベーション報酬ボーナスを取り入れた探索を効率的に行う。 実験では,提案する分子の多様性を高め,化学合成への経路の複雑さを低減しつつ,最先端のアルゴリズムと比較して優れた結果を得た。

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