Трансформер без вградена физика покажува силни резултати во молекуларни симулации

Нова студија објавена во The Journal of Chemical Physics покажува дека модел за вештачка интелигенција за молекуларна динамика може да постигне врвни резултати и без класичните вградени физички ограничувања. Истражувањето е дело на тим од BIFOLD во соработка со Google DeepMind.

Вообичаено, ваквите модели вградуваат правила како зачувување на енергијата и еквиваријантност, односно предвидувањата за силите да останат доследни без разлика на ориентацијата на молекулата во просторот. Наместо тоа, авторите го тестирале MD-ET, пристап базиран на edge transformer со минимални прилагодувања за доменот и без експлицитно вградени физички закони.

MD-ET бил преттрениран на околу 30 милиони молекуларни структури од базата QCML, а потоа дообучуван за конкретни целни системи. На повеќе стандардни бенчмаркови моделот дал конкурентни, а на дел и најдобри резултати. Авторите известуваат дека силите што ги предвидува се приближно еквиваријантни, со отстапувања многу помали од типичните вредности на силите.

Во NVT симулации (константна температура и број на честички), моделот покажал стабилно однесување дури и со мал број примери. Но, во NVE услови (фиксна енергија, без термостат) се појавуваат ограничувања: зачувувањето на енергијата е само приближно научено и чувствително на големината на молекулите и на нумерички нарушувања. Кај поголеми структури е забележан неконтролиран раст на енергијата.

Заклучокот е двоен: општонаменски архитектури, кога се тренирани на многу големи податочни множества, можат да научат дел од физичкото однесување без „тврдo кодирани“ правила. Сепак, за енергетски чувствителни сценарија е неопходна внимателна валидација, случај по случај, пред практична примена.

Трудот е: Max Eissler и соработници, „How simple can you go? An off-the-shelf transformer approach to molecular dynamics“, DOI: 10.1063/5.0295035.