論文の概要: Implicit Neural Representations of Molecular Vector-Valued Functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.10848v1
- Date: Sat, 15 Feb 2025 16:37:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-18 14:08:44.795309
- Title: Implicit Neural Representations of Molecular Vector-Valued Functions
- Title(参考訳): 分子ベクトル値関数の入射神経表現
- Authors: Jirka Lhotka, Daniel Probst,
- Abstract要約: ニューラルネットワークによってパラメータ化されるベクトル値関数($n$次元ベクトル場)を通して分子の表現を導入する。
表面表現とは異なり、分子神経場は外部の特徴とタンパク質のような高分子の疎水性核を捉えている。
これらの性質は分子神経場によって受け継がれ、所望の形状、構造、組成に基づく分子の生成を含むタスクに結びついている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1409922116510922
- License:
- Abstract: Molecules have various computational representations, including numerical descriptors, strings, graphs, point clouds, and surfaces. Each representation method enables the application of various machine learning methodologies from linear regression to graph neural networks paired with large language models. To complement existing representations, we introduce the representation of molecules through vector-valued functions, or $n$-dimensional vector fields, that are parameterized by neural networks, which we denote molecular neural fields. Unlike surface representations, molecular neural fields capture external features and the hydrophobic core of macromolecules such as proteins. Compared to discrete graph or point representations, molecular neural fields are compact, resolution independent and inherently suited for interpolation in spatial and temporal dimensions. These properties inherited by molecular neural fields lend themselves to tasks including the generation of molecules based on their desired shape, structure, and composition, and the resolution-independent interpolation between molecular conformations in space and time. Here, we provide a framework and proofs-of-concept for molecular neural fields, namely, the parametrization and superresolution reconstruction of a protein-ligand complex using an auto-decoder architecture and the embedding of molecular volumes in latent space using an auto-encoder architecture.
- Abstract(参考訳): 分子は数値記述子、文字列、グラフ、点雲、表面など様々な計算表現を持つ。
各表現法は、線形回帰から大規模言語モデルと組み合わせたグラフニューラルネットワークへの様々な機械学習手法の適用を可能にする。
既存の表現を補完するために、我々は、分子神経場を表すニューラルネットワークによってパラメータ化されるベクトル値関数または$n$次元ベクトル場を通して分子の表現を導入する。
表面表現とは異なり、分子神経場は外部の特徴とタンパク質のような高分子の疎水性核を捉えている。
離散グラフや点表現と比較すると、分子神経場はコンパクトであり、分解能は独立であり、空間次元と時間次元の補間に本質的に適している。
これらの性質は、分子が所望の形状、構造、組成に基づいて分子を生成することや、空間と時間における分子配座の分解非依存的な補間といったタスクに結びついている。
本稿では、オートデコーダアーキテクチャを用いたタンパク質-リガンド複合体のパラメトリゼーションと超分解能再構成、およびオートエンコーダアーキテクチャを用いた潜在空間における分子体積の埋め込みに関する枠組みと概念実証を行う。
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