論文の概要: Force-Guided Bridge Matching for Full-Atom Time-Coarsened Dynamics of Peptides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.15126v3
• Date: Tue, 3 Sep 2024 15:30:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-04 16:32:02.536905
• Title: Force-Guided Bridge Matching for Full-Atom Time-Coarsened Dynamics of Peptides
• Title（参考訳）: ペプチドのフル原子時間相関ダイナミクスのためのフォースガイドブリッジマッチング
• Authors: Ziyang Yu, Wenbing Huang, Yang Liu,
• Abstract要約: そこで本研究では,まず物理前処理をブリッジマッチングに組み込んだ実力誘導型ブリッジマッチングモデルFBMを提案する。 我々のよく設計された中間力場の誘導により、FBMは余分なステップなしで直接推論によりボルツマン様の分布を目標にすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.559471937824767
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Molecular Dynamics (MD) simulations are irreplaceable and ubiquitous in fields of materials science, chemistry, pharmacology just to name a few. Conventional MD simulations are plagued by numerical stability as well as long equilibration time issues, which limits broader applications of MD simulations. Recently, a surge of deep learning approaches have been devised for time-coarsened dynamics, which learns the state transition mechanism over much larger time scales to overcome these limitations. However, only a few methods target the underlying Boltzmann distribution by resampling techniques, where proposals are rarely accepted as new states with low efficiency. In this work, we propose a force-guided bridge matching model, FBM, a novel framework that first incorporates physical priors into bridge matching for full-atom time-coarsened dynamics. With the guidance of our well-designed intermediate force field, FBM is feasible to target the Boltzmann-like distribution by direct inference without extra steps. Experiments on small peptides verify our superiority in terms of comprehensive metrics and demonstrate transferability to unseen peptide systems.
• Abstract（参考訳）: 分子動力学(MD)シミュレーションは、材料科学、化学、薬理学の分野において、いくつかの分野において、置換不可能でユビキタスである。 従来のMDシミュレーションは、MDシミュレーションの広範な適用を制限する長期均衡時間問題と同様に、数値安定性に悩まされている。 近年,この制限を克服するために,より大規模な時間スケールにおける状態遷移機構を学習する,時間粗大化力学のためのディープラーニングアプローチの急激な開発が進められている。 しかしながら,提案手法が低効率な新しい状態として受け入れられることは滅多にない,再サンプリング手法によってボルツマン分布を目標とする手法はごくわずかである。 本研究では,フル原子時間粗大化力学のためのブリッジマッチングに物理前処理を組み込んだ新しいフレームワークであるFBMを提案する。 我々のよく設計された中間力場の誘導により、FBMは余分なステップなしで直接推論によりボルツマン様の分布を目標にすることができる。 小ペプチドに関する実験は、網羅的な指標で我々の優越性を検証し、未知のペプチド系への転移性を示す。

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