SMILES Pair Encoding: A Data-Driven Substructure Tokenization Algorithm for Deep Learning

下部结构 编码(内存) 词汇分析 计算机科学 人工智能 算法 理论计算机科学 工程类 结构工程
作者
Xinhao Li,Denis Fourches
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:61 (4): 1560-1569 被引量:74
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.0c01127
摘要

Simplified molecular input line entry system (SMILES)-based deep learning models are slowly emerging as an important research topic in cheminformatics. In this study, we introduce SMILES pair encoding (SPE), a data-driven tokenization algorithm. SPE first learns a vocabulary of high-frequency SMILES substrings from a large chemical dataset (e.g., ChEMBL) and then tokenizes SMILES based on the learned vocabulary for the actual training of deep learning models. SPE augments the widely used atom-level tokenization by adding human-readable and chemically explainable SMILES substrings as tokens. Case studies show that SPE can achieve superior performances on both molecular generation and quantitative structure–activity relationship (QSAR) prediction tasks. In particular, the SPE-based generative models outperformed the atom-level tokenization model in the aspects of novelty, diversity, and ability to resemble the training set distribution. The performance of SPE-based QSAR prediction models were evaluated using 24 benchmark datasets where SPE consistently either did match or outperform atom-level and k-mer tokenization. Therefore, SPE could be a promising tokenization method for SMILES-based deep learning models. An open-source Python package SmilesPE was developed to implement this algorithm and is now freely available at https://github.com/XinhaoLi74/SmilesPE.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zjw完成签到,获得积分10
1秒前
喵呜完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
GGbond完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
8秒前
ll完成签到,获得积分10
9秒前
科研啊科研完成签到,获得积分10
10秒前
嘤嘤嘤发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助奈何采纳,获得10
15秒前
忆点儿孤狼完成签到,获得积分10
20秒前
一株多肉完成签到,获得积分10
21秒前
Jzhang完成签到,获得积分10
22秒前
完美世界应助潇潇雨歇采纳,获得10
24秒前
qiao应助hh采纳,获得10
25秒前
霸气的小成成完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
30秒前
30秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
热心乌完成签到,获得积分0
32秒前
ghy完成签到,获得积分10
32秒前
粥小周发布了新的文献求助10
32秒前
2568269431完成签到 ,获得积分10
38秒前
Hester完成签到,获得积分10
38秒前
罗实完成签到 ,获得积分10
39秒前
搞怪的紫雪完成签到,获得积分10
39秒前
ll发布了新的文献求助30
41秒前
迷人的沛山完成签到 ,获得积分10
41秒前
贾文斌完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
愤怒的之玉完成签到 ,获得积分10
45秒前
梁晓婉完成签到,获得积分10
45秒前
zdx1022完成签到,获得积分10
47秒前
xmz完成签到,获得积分10
49秒前
Haucicy完成签到 ,获得积分10
53秒前
落后的听双完成签到 ,获得积分10
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779759
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325232
关于积分的说明 10221975
捐赠科研通 3040376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668788
邀请新用户注册赠送积分活动 798775
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758549