均一に正確な原子間ポテンシャルを学習するための不確実性バイアスのある分子動力学　不確実性バイアスMDと能動学習の組み合わせにより、外挿領域とまれなイベント(安定相間の移行)を同時探索できるALEBREWの提案。アラニンジペプチドやMOF(MIL-53(Al))で性能実証。実装あり。doi.org/10.1038/s41524…

局所原子環境から分子情報エントロピーまで　エントロピーに基づく分子類似性を、分子情報エントロピーのフレームワーク(部分構造-SMILES類似性 or SOAP記述子)内で強力なアンカーリングを備えた分子の比較用代替尺度とする提案。QM9由来の最大184分子で性能実証。実装あり。doi.org/10.1021/acsome…

ディープインタラクトーム学習による将来の新規薬剤設計　SMILES or SELFIES入力に基づいて、データ駆動型深層学習と相互作用ネットワークとの組合せにより、「ゼロショット」で所望の低分子ライブラリーを構築できるDRAGONFLYの提案。細胞毒性データで性能実証。実装あり。doi.org/10.1038/s41467…

RedPred、水性有機電解質の酸化還元反応エネルギーを予測するための機械学習モデル　ANN,RFおよびGCNのアンサンブルで構成された、SMILES入力に対して1ステップ2電子2プロトン酸化還元反応エネルギーを高速予測するRedPredの提案。RedDB等で性能実証。実装＆Webツールあり。doi.org/10.1016/j.aich…

量子化学シミュレーションを加速するための物理学に基づいたアクティブラーニング　初期分子構造を入力とし、PESからの物理情報サンプリングにより不確定な閾値を自動決定して、MLPを構築する能動学習プロトコルの提案。Diels-Alder反応の時間分解等で性能実証。実装あり。arxiv.org/abs/2404.11811

機械学習による効率的な第一原理ベースのモデリング: 単純な表現から高エントロピー材料まで　最大7成分の合金にかかるDFT計算結果から、単純な合金系に基づいたモデルを、より複雑な合金系に拡張(規則的構造⇒無秩序構造、等モル組成⇒非等モル組成等)した報告。実装あり。doi.org/10.1039/D4TA00…

医薬品特性予測のためのマルチモーダル融合ディープラーニング: 化学言語と分子グラフの統合　SMILES入力から生成させたベクトル、ECFP、および分子グラフを確率的勾配降下法(SGD)に基づいて融合して分子特性予測するMMFDLの提案。Delaney等6つのDBで性能実証。実装あり。doi.org/10.1016/j.csbj…

表現学習による多基準ベイジアン最適化を使用した適応触媒発見　触媒の⾼次元原⼦座標と記述⼦を直接自動表現学習できるUPnetにより不確実性を定量化し、制約付EI獲得関数を用いた複数の評価基準を同時最適化できるBOフレームワークの提案。CO2還元触媒で性能実証。実装あり。arxiv.org/abs/2404.12445

陽性例のみを使用してペプチドの特性を学習する　半教師あり設定下で塩基分類器とネガティブ同定の2つの学習戦略を活用した陽性非標識学習(PU)を用いて、既知の陽性例のみから特定の抗菌特性を示すペプチドを案出するpu-peptidesの提案。溶解度や溶血等で性能実証。実装あり。doi.org/10.1039/D3DD00…

グラフニューラルネットワークによる最適化ベースの分子設計の強化　対称性を破る制約を導入して設計空間を縮小した上でのGNNの混合整数最適化により、芳香性を含めたフラグメントベースの分子設計を行うOMLT_CAMDの提案。バナナの匂いを持つ分子等で性能実証。実装あり。doi.org/10.1016/j.comp…

フィンガープリントキーカウントを使用した分子対数尤度のデータ駆動型推定　scikitカーネル密度推定に基づいて、特異なモチーフを持つ分子の同定に優れるAtomLL、ならびに条件付き分子生成や分子最適化に優れたMolLLの提案。ChEMBL等で性能実証。RDKit Mol対応実装あり。doi.org/10.26434/chemr…

LoGAN: 新しい構造予測のためのローカル生成敵対的ネットワーク　平⾏移動および回転不変の原⼦中⼼ローカル記述⼦の活⽤したWasserstein-GAN系パイプラインLoGANの提案。非周期構造＆少数訓練データ(<50)でも適用可能。SiO2構造物やC5H12O異性体で性能実証。JAX系実装あり。doi.org/10.26434/chemr…

量子化学記述子データセットを再利用して有益な反応表現をオンザフライで生成: 水素原子移動反応への応用　原子価結合反応性モデルに基づいた量子化学記述子データセットを、反応性予測サロゲートモデルに適用したenergy_predictor_HATの提案。RMechDB等で性能実証。実装あり。doi.org/10.1039/D4DD00…

転写性マップによる迅速かつ効果的な分子特性予測　ソース特性にかかるモデル訓練時の主勾配とターゲット特性にかかるモデル訓練時の主勾配との距離に基づいて、転移学習可能性を定量化する主成分勾配ベース測定 (PGM) の提案。MoleculeNet(分類・回帰)で性能実証。実装あり。doi.org/10.1038/s42004…

アクティブラーニングを通じてポリマーブレンドの熱伝導率の向上を解き放つ　MD計算にプールベースALを適用して得た仮想DB(単一成分109⇒ブレンド387)の探索により、加重平均を超える熱伝導率を実現するポリマーブレンド比を案出する提案。非晶質2成分系で性能実証。実装あり。doi.org/10.1038/s41524…

分子リンカー設計のための等変3D条件付き拡散　入力フラグメントに対してリンカーサイズの確率を計算し、リンカー原子をサンプリングして、3D原子点群化してから条件付き等変拡散モデルを適用して分子リンカーを生成するDiffLinkerの提案。 GEOM 等で性能実証。実装あり。doi.org/10.1038/s42256…

未知の構造生成のためのTransformerと組み合わせたVAEの新しい分子生成モデル　Transformerに最大32次元の潜在変数層を持たせ、VAE入力と潜在表現間の相互情報の変分下界を最大化する正則化項を損失関数に追加したTransformer-VAEの提案。ZINC-15等で性能実証。実装あり。arxiv.org/abs/2402.11950

ハイブリッドメカニズムによる化学反応の抜粋データベースの完成とバランス - 機械学習アプローチ　反応記録における各原子の均等性や電子バランスをチェックするChemBalancerと、不完全な記録における欠落分子を予測するChemMLMにより、反応記録を補完する提案。実装あり。doi.org/10.1021/acsome…

HelixDiff、全原子α-ヘリカル構造を生成するためのスコアベースの拡散モデル　生理活性ペプチドのホットスポット残基をターゲットとしたαヘリックスにかかる直接条件付き設計が可能なHelixDiffの提案。生理活性Lペプチドを模倣したDペプチド設計で性能実証。実装あり。doi.org/10.1021/acscen…

Mothra: モンテカルロツリー検索を使用した多目的のde novo分子生成　SMILES入力に基づいて、RNNベースの構造ジェネレーターとパレート多目的MCTSとの統合により、標的タンパク質に多目的最適化した分子を生成できるMothraの提案。DDR1キナーゼで性能実証。Keras系実装あり。doi.org/10.26434/chemr…