論文の概要: Model Agnostic Graph Prompt Learning for Crystal Property Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08996v1
- Date: Thu, 09 Jul 2026 23:54:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.758665
- Title: Model Agnostic Graph Prompt Learning for Crystal Property Prediction
- Title(参考訳): 結晶特性予測のためのモデル非依存グラフプロンプト学習
- Authors: Shrimon Mukherjee, Kishalay Das, Partha Basuchowdhuri, Pawan Goyal, Niloy Ganguly,
- Abstract要約: グラフニューラルネットワークは、様々な結晶特性の高速かつ正確な予測のための強力なツールとして登場した。
本稿では,GNNに明示的に提供されていないプロパティ予測に不可欠な潜在特徴を抽出するソフトプロンプト学習フレームワークを提案する。
提案するプロンプト学習フレームワークは軽量で,既存のGNNエンコーダとシームレスに統合されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 22.088453611409182
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph Neural Networks have emerged as a powerful tool for the fast and accurate prediction of various crystal properties. These models often encode domain-specific knowledge into their graph encoding modules, which increases their parameter size and makes their performance heavily dependent on domain expertise. Added to this, explicitly incorporating all chemical and structural features, that might influence a specific crystal property into the GNN encoder, is a challenging task. In this work, we propose a soft prompt learning framework that captures latent features essential for property prediction, which are not explicitly provided to the GNN. We introduce a novel multilevel graph prompt learning framework comprising both node-level and graph-level soft prompts. At the node level, we capture the local chemical semantics of different atom types, while at the graph level, we encode the global structural symmetry of the crystal graph. Our proposed prompt learning framework is lightweight and seamlessly integrates with any existing GNN encoder. Extensive experiments on popular benchmark datasets show that incorporating prompt learning significantly improves (3\% - 15\%) the performance of state-of-the-art GNN models in crystal property prediction tasks. Furthermore, the learned soft prompts enable cross-property knowledge transfer, enhancing prediction performance for properties with limited training data. Code is available at https://github.com/shrimonmuke0202/Prompt.git
- Abstract(参考訳): グラフニューラルネットワークは、様々な結晶特性の高速かつ正確な予測のための強力なツールとして登場した。
これらのモデルは、しばしばドメイン固有の知識をグラフエンコーディングモジュールにエンコードし、パラメータサイズを増大させ、そのパフォーマンスをドメインの専門知識に大きく依存させる。
さらに、GNNエンコーダに特定の結晶特性に影響を与える可能性のある、化学的および構造的特徴をすべて明示的に組み込むことは、難しい課題である。
本研究では,GNNに明示的に提供されていないプロパティ予測に不可欠な潜在的特徴を抽出するソフトプロンプト学習フレームワークを提案する。
本稿では,ノードレベルとグラフレベルの両方のソフトプロンプトからなる,新しいマルチレベルグラフプロンプト学習フレームワークを提案する。
ノードレベルでは、異なる原子型の局所的な化学意味を捉え、グラフレベルでは結晶グラフのグローバルな構造対称性を符号化する。
提案するプロンプト学習フレームワークは軽量で,既存のGNNエンコーダとシームレスに統合されている。
人気のあるベンチマークデータセットに対する大規模な実験により、結晶特性予測タスクにおける最先端のGNNモデルの性能が3\% - 15\%)向上することが示されている。
さらに、学習したソフトプロンプトは、クロスプロパティな知識伝達を可能にし、限られたトレーニングデータを持つプロパティの予測性能を向上させる。
コードはhttps://github.com/shrimonmuke0202/Prompt.gitで入手できる。
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