論文の概要: The Role of Reference Points in Machine-Learned Atomistic Simulation
Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.18552v1
- Date: Sat, 28 Oct 2023 01:02:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-31 17:56:27.306009
- Title: The Role of Reference Points in Machine-Learned Atomistic Simulation
Models
- Title(参考訳): 機械学習原子論シミュレーションモデルにおける基準点の役割
- Authors: Xiangyun Lei, Weike Ye, Joseph Montoya, Tim Mueller, Linda Hung, Jens
Hummelshoej
- Abstract要約: 化学環境モデリング理論(CEMT)は、従来の原子中心機械学習力場(MLFF)モデルに固有の制約を克服するために設計されている。
FE-DFT計算による空間分解エネルギー密度と電荷密度の活用を可能にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This paper introduces the Chemical Environment Modeling Theory (CEMT), a
novel, generalized framework designed to overcome the limitations inherent in
traditional atom-centered Machine Learning Force Field (MLFF) models, widely
used in atomistic simulations of chemical systems. CEMT demonstrated enhanced
flexibility and adaptability by allowing reference points to exist anywhere
within the modeled domain and thus, enabling the study of various model
architectures. Utilizing Gaussian Multipole (GMP) featurization functions,
several models with different reference point sets, including finite difference
grid-centered and bond-centered models, were tested to analyze the variance in
capabilities intrinsic to models built on distinct reference points. The
results underscore the potential of non-atom-centered reference points in force
training, revealing variations in prediction accuracy, inference speed and
learning efficiency. Finally, a unique connection between CEMT and real-space
orbital-free finite element Density Functional Theory (FE-DFT) is established,
and the implications include the enhancement of data efficiency and robustness.
It allows the leveraging of spatially-resolved energy densities and charge
densities from FE-DFT calculations, as well as serving as a pivotal step
towards integrating known quantum-mechanical laws into the architecture of ML
models.
- Abstract(参考訳): 本稿では、従来の原子中心機械学習力場(mlff)モデルに内在する限界を克服するために設計された、新しい一般化された枠組みである化学環境モデリング理論(cemt)を紹介する。
CEMTは、参照ポイントをモデル領域内に存在するようにすることで柔軟性と適応性を向上し、様々なモデルアーキテクチャの研究を可能にした。
ガウス多極関数 (GMP) を用いて, 有限差分グリッド中心モデルやボンド中心モデルを含む, 異なる基準点集合を持つモデルを用いて, 異なる基準点上に構築されたモデルに固有の能力のばらつきを分析する。
その結果,非原子中心の力覚訓練における参照点の可能性が示唆され,予測精度,推論速度,学習効率の変動が明らかになった。
最後に、CEMTと実空間自由有限要素密度汎関数理論(FE-DFT)のユニークな接続を確立し、データ効率とロバスト性の向上を含む。
これは、空間分解されたエネルギー密度とFE-DFT計算からの電荷密度の活用を可能にするとともに、既知の量子力学法則をMLモデルのアーキテクチャに統合するための重要なステップとなる。
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