論文の概要: ASPIRE: Saddle-Point Discovery through Set Prediction and Physical Refinement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10969v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 22:41:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.692465
- Title: ASPIRE: Saddle-Point Discovery through Set Prediction and Physical Refinement
- Title（参考訳）: ASPIRE: セット予測と物理リファインメントによるサドルポイント発見
- Abstract要約: ASPIRE(Atomistic Saddle-Point Inference with Refinement for Events)は、単一の初期原子環境からサドル候補のセットを予測し、元の原子間ポテンシャルのダイマーサーチを通じてそれらを洗練するフレームワークである。
BCCFE4VACAV-4000は,4つの空孔体中心の立方体構造と65,450個の参照イベントで構成され,それぞれ1～4個の空孔を持つ5,372個の空孔からなるBCCFE-1TO4VACである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.450998428427884
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Predicting thermally activated diffusion and defect evolution with event-driven models requires identifying atomic rearrangement mechanisms and their activation barriers. Discovering the associated saddle points is a major computational bottleneck: multiple rearrangements may originate from one metastable state, while costly local searches can fail or repeatedly converge to the same saddle. To address this challenge, we introduce ASPIRE (Atomistic Saddle-Point Inference with Refinement for Events), a framework that predicts a set of saddle candidates from a single initial atomic environment and refines them through Dimer searches on the original interatomic potential. The framework's equivariant set predictor, Ev-Quiformer, integrates (i) geometry-conditioned scalar-vector event slots for generating multiple saddle-point proposals and (ii) a decoder that maps each slot to a full atomic displacement field by combining atom, slot, and anchor-relative vectors with invariant coefficients. We also contribute two datasets: (i) BCCFE4VACAV-4000, comprising 4,000 four-vacancy body-centered cubic iron configurations and 65,450 reference events grouped by initial state for set supervision and post-refinement evaluation; and (ii) BCCFE-1TO4VAC, comprising 5,372 configurations with one to four vacancies each. Theoretically, we establish conditions for proposal equivariance. Experimentally, ASPIRE achieves 77.20% reference-event coverage on this benchmark, compared with 75.73% for a conventional Dimer baseline, while requiring approximately half as many Dimer force evaluations. In a timing evaluation on 50 configurations, ASPIRE reduces wall time per configuration from 478.8 s to 176.3 s under the stated hardware settings.
- Abstract（参考訳）: イベント駆動モデルによる熱的に活性化される拡散と欠陥の進化を予測するには、原子の再配置機構とその活性化障壁を特定する必要がある。
複数の再配置は1つの準安定状態から始まり、高価な局所探索は失敗または同じサドルに繰り返し収束する。
この課題に対処するために、私たちは、単一の初期原子環境からサドル候補のセットを予測し、元の原子間ポテンシャルのダイマーサーチを通してそれらを洗練するフレームワークであるASPIRE(Atomistic Saddle-Point Inference with Refinement for Events)を紹介します。
フレームワークの同変集合予測器、Ev-Quiformerが統合される
一 幾何条件付スカラーベクターイベントスロットで複数のサドルポイントの提案を生成すること。
二 各スロットを原子、スロット、アンカー相対ベクトルを不変係数と組み合わせて全原子変位場にマッピングするデコーダ。
また、2つのデータセットをコントリビュートします。
(i)BCCFE4VACAV-4000は、4つの空きボディ中心の立方体鉄配置と、設定監督及び補充後の評価のために初期状態にグループ化された65,450の参照イベントからなる。
(ii)BCCFE-1TO4VACは5,372個の構成で,それぞれ1～4個の空洞を有する。
理論的には、提案等価性の条件を確立する。
実験的に、ASPIREは77.20%の基準出力をこのベンチマークで達成し、従来のダイマーベースラインでは75.73%、ダイマー力の評価では半分である。
50のコンフィグレーションのタイミング評価では、ASPIREはハードウェア設定で構成毎のウォール時間を478.8秒から176.3秒に短縮する。
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