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Efficient equivariant model for machine learning interatomic potentials

delete2025-02-26
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OA
AI
Z
Ziduo Yang
X
Xian Wang
李一凡 (Yifan Li)
吕秋杰 封面图
吕秋杰 (Qiujie Lv)
DOI:10.1038/s41524-025-01535-3delete
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摘要

摘要

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在现代计算材料学中,机器学习已展现出预测原子间势能的能力,从而支持并加速传统的分子动力学(MD)模拟。然而,现有模型通常在准确性和效率之间做出取舍。此外,高效模型的需求日益增长,以在显著降低计算成本的同时,实现对更大规模模拟系统的构建。在此,我们介绍了一种高效的等变图神经网络(E2GNN),它能够实现分子和晶体中原子间势能及力的准确且高效的预测。E2GNN并未依赖高阶表示,而是采用标量-向量双表示来编码等变特征。通过学习几何对称性信息,我们的模型在保持高效的同时,通过等变性确保了预测的准确性和鲁棒性。我们的结果表明,E2GNN在各类数据集(包括催化剂、分子和有机异构体)上持续优于代表性基线模型的预测性能,并在不同数据集上实现了显著效率提升。此外,我们在固态、液态和气态系统中使用E2GNN力场进行了分子动力学模拟。研究发现,E2GNN在所有受检系统中均能达到从头算分子动力学(ab initio MD)的精度。

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npj Computational Materials
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11.9
论文数:
2.4K
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1.7W

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