• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

动态训练增强了用于持久分子动力学的机器学习潜力。

Dynamic Training Enhances Machine Learning Potentials for Long-Lasting Molecular Dynamics.

作者信息

Žugec Ivan, Hadži Veljković Tin, Alducin Maite, Juaristi J Iñaki

机构信息

Centro de Física de Materiales CFM/MPC, CSIC-UPV/EHU, Paseo Manuel de Lardizabal 5, Donostia-San Sebastián 20018, Spain.

Departamento de Polímetros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología, Facultad de Química (UPV/EHU), Apartado 1072, Donostia-San Sebastián 20080, Spain.

出版信息

J Chem Inf Model. 2025 Aug 11;65(15):8033-8041. doi: 10.1021/acs.jcim.5c01180. Epub 2025 Jul 22.

DOI:10.1021/acs.jcim.5c01180
PMID:40692433
Abstract

Molecular dynamics (MD) simulations are vital for exploring complex systems in computational physics and chemistry. While machine learning methods dramatically reduce computational costs relative to ab initio methods, their accuracy in long-lasting simulations remains limited. Here we propose dynamic training (DT), a method designed to enhance accuracy of a model over extended MD simulations. Applying DT to an equivariant graph neural network (EGNN) on the challenging system of a hydrogen molecule interacting with a palladium cluster anchored to a graphene vacancy demonstrates a superior prediction accuracy compared to conventional approaches. Crucially, the DT architecture-independent design ensures its applicability across diverse machine learning potentials, making it a practical tool for advancing MD simulations.

摘要

分子动力学(MD)模拟对于在计算物理和化学中探索复杂系统至关重要。虽然机器学习方法相对于从头算方法大大降低了计算成本,但其在长时间模拟中的准确性仍然有限。在这里,我们提出了动态训练(DT),这是一种旨在提高模型在扩展MD模拟中的准确性的方法。将DT应用于一个具有挑战性的系统——氢分子与锚定在石墨烯空位上的钯簇相互作用,在一个等变图神经网络(EGNN)上的实验表明,与传统方法相比,它具有更高的预测准确性。至关重要的是,DT与架构无关的设计确保了它在各种机器学习势中的适用性,使其成为推进MD模拟的实用工具。

相似文献

1
Dynamic Training Enhances Machine Learning Potentials for Long-Lasting Molecular Dynamics.动态训练增强了用于持久分子动力学的机器学习潜力。
J Chem Inf Model. 2025 Aug 11;65(15):8033-8041. doi: 10.1021/acs.jcim.5c01180. Epub 2025 Jul 22.
2
Active and Transfer Learning of High-Dimensional Neural Network Potentials for Transition Metals.过渡金属高维神经网络势的主动学习与迁移学习
ACS Appl Mater Interfaces. 2024 Apr 9. doi: 10.1021/acsami.3c15399.
3
Neural Network Models for Prediction of Biological Activity using Molecular Dynamics Data: A Case of Photoswitchable Peptides.使用分子动力学数据预测生物活性的神经网络模型:以光开关肽为例。
Mol Inform. 2025 Jul;44(7):e70001. doi: 10.1002/minf.70001.
4
Prescription of Controlled Substances: Benefits and Risks管制药品的处方:益处与风险
5
Distilling knowledge from graph neural networks trained on cell graphs to non-neural student models.从在细胞图上训练的图神经网络中提取知识,用于非神经学生模型。
Sci Rep. 2025 Aug 10;15(1):29274. doi: 10.1038/s41598-025-13697-7.
6
MDGraphEmb: a toolkit for graph embedding and classification of protein conformational ensembles.MDGraphEmb:一种用于蛋白质构象集合的图嵌入和分类的工具包。
Bioinformatics. 2025 Sep 1;41(9). doi: 10.1093/bioinformatics/btaf420.
7
Probability-Based Early Warning for Seasonal Influenza in China: Model Development Study.中国季节性流感基于概率的早期预警:模型开发研究
JMIR Med Inform. 2025 Aug 6;13:e73631. doi: 10.2196/73631.
8
A medical image classification method based on self-regularized adversarial learning.基于自正则化对抗学习的医学图像分类方法。
Med Phys. 2024 Nov;51(11):8232-8246. doi: 10.1002/mp.17320. Epub 2024 Jul 30.
9
Apax: A Flexible and Performant Framework for the Development of Machine-Learned Interatomic Potentials.Apax:一个用于开发机器学习原子间势的灵活且高性能的框架。
J Chem Inf Model. 2025 Aug 11;65(15):8066-8078. doi: 10.1021/acs.jcim.5c01221. Epub 2025 Jul 29.
10
Comparison of Two Modern Survival Prediction Tools, SORG-MLA and METSSS, in Patients With Symptomatic Long-bone Metastases Who Underwent Local Treatment With Surgery Followed by Radiotherapy and With Radiotherapy Alone.两种现代生存预测工具 SORG-MLA 和 METSSS 在接受手术联合放疗和单纯放疗治疗有症状长骨转移患者中的比较。
Clin Orthop Relat Res. 2024 Dec 1;482(12):2193-2208. doi: 10.1097/CORR.0000000000003185. Epub 2024 Jul 23.

本文引用的文献

1
Understanding the Photoinduced Desorption and Oxidation of CO on Ru(0001) Using a Neural Network Potential Energy Surface.利用神经网络势能面理解CO在Ru(0001)上的光致脱附和氧化
JACS Au. 2024 May 10;4(5):1997-2004. doi: 10.1021/jacsau.4c00197. eCollection 2024 May 27.
2
Global machine learning potentials for molecular crystals.分子晶体的全局机器学习势
J Chem Phys. 2024 Apr 21;160(15). doi: 10.1063/5.0196232.
3
Multicoverage Study of Femtosecond Laser-Induced Desorption of CO from Pd(111).飞秒激光诱导CO从Pd(111)表面解吸的多重覆盖研究
J Phys Chem Lett. 2024 Mar 7;15(9):2587-2594. doi: 10.1021/acs.jpclett.4c00026. Epub 2024 Feb 28.
4
Mechanistic insight on water dissociation on pristine low-index TiO surfaces from machine learning molecular dynamics simulations.基于机器学习分子动力学模拟对原始低指数TiO表面水离解的机理洞察。
Nat Commun. 2023 Oct 2;14(1):6131. doi: 10.1038/s41467-023-41865-8.
5
Learning local equivariant representations for large-scale atomistic dynamics.学习大规模原子动力学的局部等变表示。
Nat Commun. 2023 Feb 3;14(1):579. doi: 10.1038/s41467-023-36329-y.
6
PESPIP: Software to fit complex molecular and many-body potential energy surfaces with permutationally invariant polynomials.PESPIP:用于用置换不变多项式拟合复杂分子和多体势能面的软件。
J Chem Phys. 2023 Jan 28;158(4):044109. doi: 10.1063/5.0134442.
7
Recent advances in computational materials design: methods, applications, algorithms, and informatics.计算材料设计的最新进展:方法、应用、算法与信息学
J Mater Sci. 2022;57(23):10471-10474. doi: 10.1007/s10853-022-07316-3. Epub 2022 Jun 11.
8
E(3)-equivariant graph neural networks for data-efficient and accurate interatomic potentials.E(3)-等变图神经网络,用于高效准确的原子间势能数据。
Nat Commun. 2022 May 4;13(1):2453. doi: 10.1038/s41467-022-29939-5.
9
REANN: A PyTorch-based end-to-end multi-functional deep neural network package for molecular, reactive, and periodic systems.REANN:一个基于PyTorch的用于分子、反应和周期性系统的端到端多功能深度神经网络软件包。
J Chem Phys. 2022 Mar 21;156(11):114801. doi: 10.1063/5.0080766.
10
Physically Motivated Recursively Embedded Atom Neural Networks: Incorporating Local Completeness and Nonlocality.物理启发的递归嵌入原子神经网络:纳入局部完备性和非局部性。
Phys Rev Lett. 2021 Oct 8;127(15):156002. doi: 10.1103/PhysRevLett.127.156002.