RotNet: A Rotationally Invariant Graph Neural Network for Quantum Mechanical Calculations

旋转不变性 不变(物理) 计算机科学 傅里叶变换 一般化 量子 水准点(测量) 笛卡尔坐标系 算法 图形 人工智能 人工神经网络 理论计算机科学 数学 物理 量子力学 几何学 数学分析 大地测量学 地理
作者
Hongwei Tu,Yanqiang Han,Zhilong Wang,An Chen,Kehao Tao,Simin Ye,Shiwei Wang,Zhiyun Wei,Jinjin Li
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:8 (1) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/smtd.202300534
摘要

Abstract Deep learning has proven promising in biological and chemical applications, aiding in accurate predictions of properties such as atomic forces, energies, and material band gaps. Traditional methods with rotational invariance, one of the most crucial physical laws for predictions made by machine learning, have relied on Fourier transforms or specialized convolution filters, leading to complex model design and reduced accuracy and efficiency. However, models without rotational invariance exhibit poor generalization ability across datasets. Addressing this contradiction, this work proposes a rotationally invariant graph neural network, named RotNet, for accurate and accelerated quantum mechanical calculations that can overcome the generalization deficiency caused by rotations of molecules. RotNet ensures rotational invariance through an effective transformation and learns distance and angular information from atomic coordinates. Benchmark experiments on three datasets (protein fragments, electronic materials, and QM9) demonstrate that the proposed RotNet framework outperforms popular baselines and generalizes well to spatial data with varying rotations. The high accuracy, efficiency, and fast convergence of RotNet suggest that it has tremendous potential to significantly facilitate studies of protein dynamics simulation and materials engineering while maintaining physical plausibility.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
棋士应助鬼笔环肽采纳,获得10
刚刚
不安钢铁侠完成签到,获得积分10
刚刚
传统的大白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
云飞扬应助superspace采纳,获得10
3秒前
YINGLUO发布了新的文献求助10
4秒前
搬砖达人发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助29采纳,获得10
5秒前
包谷冬完成签到 ,获得积分10
5秒前
ZYJ发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
Tomsen完成签到,获得积分10
11秒前
李健应助Coral.采纳,获得10
12秒前
ppppp发布了新的文献求助10
13秒前
和谐煜祺完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
自然的雁芙完成签到,获得积分10
15秒前
在水一方应助ZYJ采纳,获得10
17秒前
Hello应助美好的秋烟采纳,获得10
17秒前
LMY完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
平淡凝蕊发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
ppppp完成签到,获得积分20
22秒前
甜崽发布了新的文献求助10
23秒前
Cherish完成签到,获得积分10
23秒前
Coral.完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3947314
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3492482
关于积分的说明 11065556
捐赠科研通 3223391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1781438
邀请新用户注册赠送积分活动 866310
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800276