Online test-time adaptation for better generalization of interatomic potentials to out-of-distribution data

一般化 适应(眼睛) 计算机科学 分布(数学) 统计物理学 生物 物理 数学 神经科学 数学分析
作者
Taoyong Cui,Chenyu Tang,Dongzhan Zhou,Yuqiang Li,Xin-Gao Gong,Wanli Ouyang,Mao Su,Shufei Zhang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-57101-4
摘要

Machine learning interatomic potentials (MLIPs) enable more efficient molecular dynamics (MD) simulations with ab initio accuracy, which have been used in various domains of physical science. However, distribution shift between training and test data causes deterioration of the test performance of MLIPs, and even leads to collapse of MD simulations. In this work, we propose an online Test-time Adaptation Interatomic Potential (TAIP) framework to improve the generalization on test data. Specifically, we design a dual-level self-supervised learning approach that leverages global structure and atomic local environment information to align the model with the test data. Extensive experiments demonstrate TAIP's capability to bridge the domain gap between training and test dataset without additional data. TAIP enhances the test performance on various benchmarks, from small molecule datasets to complex periodic molecular systems with various types of elements. TAIP also enables stable MD simulations where the corresponding baseline models collapse. Molecular dynamics simulations using machine learning interatomic potentials often face stability issues due to distribution shifts. Here, the authors develop an online test-time adaptation framework to improve generalization, allowing for more stable simulations without the need for additional training data.

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
12334完成签到,获得积分10
4秒前
zhouleiwang发布了新的文献求助10
5秒前
伊可完成签到 ,获得积分10
9秒前
天天快乐应助无算浮白采纳,获得10
10秒前
辛勤的大帅完成签到,获得积分10
10秒前
单身的青柏完成签到 ,获得积分10
10秒前
pluto给xxyhh的求助进行了留言
11秒前
14秒前
一只鱼完成签到,获得积分10
15秒前
Yuan应助爱听歌笑寒采纳,获得10
16秒前
17秒前
爸爸完成签到,获得积分10
19秒前
Refuel发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
九九关注了科研通微信公众号
21秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Jiny完成签到,获得积分10
22秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
1561giou发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
dorjeetashi完成签到,获得积分20
23秒前
显眼包发布了新的文献求助10
23秒前
cfjbxf完成签到,获得积分10
28秒前
深情安青应助忽闻水采纳,获得10
30秒前
STAR完成签到 ,获得积分10
31秒前
怡然凌柏完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
1561giou完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
sunwen发布了新的文献求助10
40秒前
Refuel完成签到,获得积分10
41秒前
科研通AI5应助王艺玮采纳,获得20
41秒前
九九发布了新的文献求助10
42秒前
Jasper应助称心寒松采纳,获得10
42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
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 3781324
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326844
关于积分的说明 10228534
捐赠科研通 3041858
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669603
邀请新用户注册赠送积分活动 799153
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751