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Evidential deep learning for interatomic potentials

delete2025-12-20
delete0
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OA
AI
H
Han Xu
T
Taoyong Cui
C
Chenyu Tang
J
Jinzhe Ma
D
Dongzhan Zhou
Y
Yuqiang Li
高
高翔 (Xiang Gao)
龚新高 封面图
龚新高 (Xin-Gao Gong)
W
Wanli Ouyang
S
Shufei Zhang *
S
Su, Mao *
DOI:10.1038/s41467-025-67663-ydelete
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摘要

摘要

En 中文
机器学习原子间势能已被广泛用于促进具有与从头算方法相当精度的大规模分子模拟。为确保模拟的可靠性,训练数据集通过主动学习进行迭代扩展,其中不确定性作为识别和收集分布外数据的关键指标。然而,现有的不确定性量化方法往往涉及昂贵的计算或牺牲预测精度。本文提出了一种用于原子间势能的证据深度学习框架,其设计灵感来自物理。我们的方法在无明显计算开销或预测精度下降的情况下提供不确定性量化,并在多种数据集上持续优于其他方法。此外,我们展示了其在探索多样化原子构型中的应用,包括水和通用势能的示例。这些结果表明,我们的方法可作为分子模拟中不确定性量化的一种稳健且高效的选择。作者介绍了一种用于机器学习原子间势能的证据深度学习框架,该框架能高效地提供稳健的不确定性量化,并展示了其在多样化原子系统中的有效性。
Keyword:
Evidential deep learning
Interatomic potentials
Uncertainty quantification
Molecular simulations
Active learning
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