論文の概要: From Feasible to Practical: Pareto-Optimal Synthesis Planning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.07521v1
- Date: Fri, 08 May 2026 09:53:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-11 19:43:38.977736
- Title: From Feasible to Practical: Pareto-Optimal Synthesis Planning
- Title(参考訳): 実現可能性から実践へ:パレート最適合成計画
- Authors: Friedrich Hastedt, Dongda Zhang, Antonio del Rio Chanona,
- Abstract要約: 現在のコンピュータ支援合成計画法では、1つの実現可能な経路が特定されると、レトロ合成が解決されることが多い。
この考え方は、化学者がコスト、持続可能性、毒性、全体的な収量といった競合する目標をバランスさせなければならない現実世界の実践と誤解している。
ユーザ定義基準間のトレードオフを明示的に捉えるために,経路のParetoフロントを生成するアルゴリズムであるMORetro*を導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Current computer-aided synthesis planning (CASP) methods often treat retrosynthesis as solved once a single feasible route is identified, focusing primarily on convergence or shortest-path metrics. This view is misaligned with real-world practice, where chemists must balance competing objectives such as cost, sustainability, toxicity, and overall yield. To address this, we formulate synthesis planning as a multi-objective search problem and introduce MORetro*, an algorithm that generates a Pareto front of synthesis routes to explicitly capture trade-offs among user-defined criteria. MORetro* uses weighted scalarization and BO-informed sampling to efficiently navigate the combinatorial search space and prioritize promising trade-offs. Building on multi-objective A*-search, we provide optimality guarantees showing that, for a fixed single-step model, MORetro* recovers the true Pareto front. Across multiple retrosynthesis benchmarks, MORetro* produces diverse, high-quality Pareto fronts, uncovering solutions overlooked by single-objective approaches and better aligning CASP outputs with industrial decision-making.
- Abstract(参考訳): 現在のコンピュータ支援合成計画法(CASP)は、単一の実現可能な経路が特定されたときに解決されたレトロ合成を主に収束または最短パスのメトリクスに焦点をあてることが多い。
この考え方は、化学者がコスト、持続可能性、毒性、全体的な収量といった競合する目標をバランスさせなければならない現実世界の実践と誤解している。
そこで我々は,合成計画を多目的探索問題として定式化し,合成経路のパレートフロントを生成するアルゴリズムMORetro*を導入し,ユーザ定義基準間のトレードオフを明確に把握する。
MORetro*は、重み付きスカラー化とBOインフォームドサンプリングを使用して、組合せ探索空間を効率的にナビゲートし、有望なトレードオフを優先する。
多目的 A*-search に基づいて、固定された単一ステップモデルに対してMORetro* が真の Pareto フロントを復元することを示す最適性保証を提供する。
複数のレトロシンセサイザーベンチマークを通じて、MORetro*は多種多様な高品質なパレートフロントを生成し、単一目的のアプローチによって見落とされ、CASP出力と工業的意思決定との整合性が良くなるソリューションを明らかにする。
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