論文の概要: LEGO-MOF: Equivariant Latent Manipulation for Editable, Generative, and Optimizable MOF Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13520v1
- Date: Wed, 15 Apr 2026 06:06:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.407558
- Title: LEGO-MOF: Equivariant Latent Manipulation for Editable, Generative, and Optimizable MOF Design
- Title(参考訳): LEGO-MOF: 編集可能、生成可能、最適化可能なMOF設計のための等価ラテントマニピュレーション
- Authors: Chaoran Zhang, Guangyao Li, Dongxu Ji,
- Abstract要約: 金属-有機フレームワーク(MOF)は炭素捕獲に非常に有望であるが、その広大な設計領域をナビゲートすることは依然として困難である。
最近の深層生成モデルはデ・ノボMOFの設計を可能にするが、主にフィードフォワード構造生成器として機能する。
本稿では,連続的な構造操作に着目したターゲット駆動型生成フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.084397378671682
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Metal-organic frameworks (MOFs) are highly promising for carbon capture, yet navigating their vast design space remains challenging. Recent deep generative models enable de novo MOF design but primarily act as feed-forward structure generators. By heavily relying on predefined building block libraries and non-differentiable post-optimization, they fundamentally sever the information flow required for continuous structural editing. Here, we propose a target-driven generative framework focused on continuous structural manipulation. At its core is LinkerVAE, which maps discrete 3D chemical graphs into a continuous, SE(3)-equivariant latent space. This smooth manifold unlocks geometry-aware manipulations, including implicit chemical style transfer and zero-shot isoreticular expansion. Building upon this, we introduce a test-time optimization (TTO) strategy, utilizing an accurate surrogate model to continuously optimize the latent graphs of existing MOFs toward desired properties. This approach systematically enhances carbon capture performance, achieving a striking average relative boost of 147.5% in pure CO2 uptake while strictly preserving structural validity. Integrated with a latent diffusion model and rigid-body assembly for full MOF construction, our framework establishes a scalable, fully differentiable pathway for both the automated discovery, targeted optimization and editing of functional materials.
- Abstract(参考訳): 金属-有機フレームワーク(MOF)は炭素捕獲に非常に有望であるが、その広大な設計領域をナビゲートすることは依然として困難である。
最近の深層生成モデルはデ・ノボMOFの設計を可能にするが、主にフィードフォワード構造生成器として機能する。
事前に定義されたビルディングブロックライブラリと非微分不可能なポスト最適化に強く依存することにより、継続的構造編集に必要な情報フローを根本的に削減する。
本稿では,連続的な構造操作に着目したターゲット駆動型生成フレームワークを提案する。
中心となるLinkerVAEは、離散的な3次元ケミカルグラフを連続なSE(3)-同変ラテント空間にマッピングする。
この滑らかな多様体は、暗黙の化学スタイルの転送やゼロショット等角展開を含む幾何学的な操作をアンロックする。
これに基づいてテスト時間最適化(TTO)戦略を導入し,既存のMOFの潜伏グラフを所望の特性に対して連続的に最適化するために,高精度なサロゲートモデルを利用する。
このアプローチは、炭素捕獲性能を体系的に向上させ、構造的妥当性を厳格に保ちつつ、純粋なCO2の取り込みで147.5%の顕著な平均的な相対的な増加を達成する。
完全なMOF構築のための潜在拡散モデルと剛体組立を統合し,機能材料の自動発見,目標最適化,編集の両面において,拡張性,完全微分可能な経路を確立する。
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