論文の概要: A Padding Method for Enhanced Encoding of Inorganic Structures with Varying Chemical Compositions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30743v2
- Date: Mon, 01 Jun 2026 14:04:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 18:24:16.847694
- Title: A Padding Method for Enhanced Encoding of Inorganic Structures with Varying Chemical Compositions
- Title(参考訳): 化学組成の異なる無機構造物のパディング法
- Authors: Thang Dang, Haderbache Amir, Tzanakakis Alexandros, Yoshimoto Yuta,
- Abstract要約: ドメイン固有対称性認識表現を利用して無機材料のコード化と生成を再定義する新しい手法を提案する。
エンコーダアーキテクチャにWyckoff位置認識パディングを組み込むことにより、無機材料のより堅牢な情報表現を実現する。
この対称性駆動の強化はディープラーニングモデルを改善し、より優れた精度と計算効率で安定した、未探索の無機構造を生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Designing novel inorganic materials through generative models remains an important challenge for material science, driven by the complexity and diversity of inorganic structures across expansive chemical compositions and structural landscape. The vast combinatorial space of inorganic compounds demands innovative, AI-driven approaches to overcome limitations in generative accuracy and efficiency. To address this, we introduce a novel method that redefines the encoding and generation of inorganic materials by utilizing domain-specific symmetry-aware representation. Our approach not only refines the representation of intricate inorganic structures but also contributes to the field of material discovery by enhancing the precision and stability of generated candidates. Central to our methodology is a novel padding technique that exploits crystal symmetry information to enhance the encoding process. By integrating Wyckoff position length-aware padding into an encoder architecture, we achieve a more robust informed representation of inorganic materials. This symmetry-driven enhancement improves deep learning models to generate stable, previously unexplored inorganic structures with superior accuracy and computational efficiency. Furthermore, we introduce an end-to-end system that leverages the machine learning potential models to seamlessly generate novel, even those unseen in the training data, and stable inorganic materials from initial data to validated output. This pipeline integrates advanced generative models with stability analysis, marking a significant leap forward in the automated exploration and design of next-generation inorganic materials. Our method improved reconstruction accuracy 5.3% in proton conductor data, and generated 63.5% more novel stable inorganic material to baseline model on the perov-5 dataset.
- Abstract(参考訳): 生成モデルによる新規な無機材料の設計は、膨張する化学組成と構造景観にまたがる無機構造の複雑さと多様性によって、材料科学にとって重要な課題である。
無機化合物の膨大な組み合わせ空間は、生成精度と効率の限界を克服するために、革新的なAI駆動のアプローチを要求する。
そこで本研究では,ドメイン固有対称性認識表現を用いて無機材料のコード化と生成を再定義する手法を提案する。
我々のアプローチは複雑な無機構造の表現を洗練させるだけでなく、生成した候補の精度と安定性を高めることによって物質発見の分野にも貢献する。
我々の手法の中心は、結晶対称性情報を利用して符号化プロセスを強化する新しいパディング技術である。
エンコーダアーキテクチャにWyckoff位置認識パディングを組み込むことにより、無機材料のより堅牢な情報表現を実現する。
この対称性駆動の強化はディープラーニングモデルを改善し、より優れた精度と計算効率で安定した、未探索の無機構造を生成する。
さらに,機械学習のポテンシャルモデルを利用して,トレーニングデータに見えないものであっても,シームレスに新規な生成を行うエンド・ツー・エンドシステムを導入し,初期データから評価出力までの無機材料を安定的に生成する。
このパイプラインは、先進的な生成モデルと安定性解析を統合し、次世代無機材料の自動探査と設計において、大きな飛躍をもたらした。
提案手法は, プロトン導体データ中の5.3%の再構成精度を向上し, ペロブ5データセットのベースラインモデルに対して, 新規な安定無機材料を63.5%生成した。
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