論文の概要: Transferable SCF-Acceleration through Solver-Aligned Initialization Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21657v1
- Date: Thu, 23 Apr 2026 13:20:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.512571
- Title: Transferable SCF-Acceleration through Solver-Aligned Initialization Learning
- Title(参考訳): ソルバー配向初期化学習による移動可能SCF加速
- Authors: Eike S. Eberhard, Viktor Kotsev, Timm Güthle, Stephan Günnemann,
- Abstract要約: 地上目標に基づいてトレーニングされたモデルが分布からかなり外れたターゲットに適合することを示したが、収束が遅いという最初の推測が得られた。
本稿では,Fock-build のオーバーヘッドを隠蔽する RIC の修正である Effective Relative It Count (ERIC) を紹介する。
QM40では、トレーニング分布よりも4$times$の分子を含むSAILは、ERICを37%(PBE)、SCANを33%(SCAN)、B3LYPを27%(B3LYP)削減する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.99844472131922
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning methods that predict initial guesses from molecular geometry can reduce this cost, but matrix-prediction models fail when extrapolating to larger molecules, degrading rather than accelerating convergence [Liu et al. 2025]. We show that this failure is a supervision problem, not an extrapolation problem: models trained on ground-state targets fit those targets well out of distribution, yet produce initial guesses that slow convergence. Solver-Aligned Initialization Learning (SAIL) resolves this for both Hamiltonian and density matrix models by differentiating through the SCF solver end-to-end. We introduce the Effective Relative Iteration Count (ERIC), a correction to the commonly used RIC that accounts for hidden Fock-build overhead. On QM40, containing molecules up to 4$\times$ larger than the training distribution, SAIL reduces ERIC by 37% (PBE), 33% (SCAN), and 27% (B3LYP), more than doubling the previous state-of-the-art reduction on B3LYP (10%). On QMugs molecules 10$\times$ the training size, SAIL delivers a 1.25$\times$ wall-time speedup at the hybrid level of theory, extending ML SCF acceleration to large drug-like molecules.
- Abstract(参考訳): 分子幾何学から初期推定を予測する機械学習手法は、このコストを削減することができるが、行列予測モデルは、より大きな分子に外挿する際に失敗し、収束を加速する[Liu et al 2025]。
我々は、この失敗は監督の問題であり、外挿の問題ではないことを示している: 地上の目標に基づいて訓練されたモデルは、それらの目標を分布からうまく適合させるが、収束が遅いという最初の推測を生み出す。
Solver-Aligned Initialization Learning (SAIL)は、SCFソルバを終端まで微分することで、ハミルトン行列モデルと密度行列モデルの両方でこれを解決する。
本稿では,Fock-build のオーバーヘッドを隠蔽する RIC の修正である Effective Relative Iteration Count (ERIC) を紹介する。
QM40では、トレーニング分布よりも4$\times$の分子を含むSAILは、以前のB3LYP(10%)の2倍の37%(PBE)、33%(SCAN)、27%(B3LYP)のERICを減少させる。
QMugs分子10$\times$トレーニングサイズでは、SAILは理論のハイブリッドレベルで1.25$\times$ウォールタイムスピードアップを提供し、ML SCF加速を大きな薬物様分子に拡張する。
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