Ensemble Knowledge Distillation for Machine Learning Interatomic Potentials
Created by
Haebom
저자
Sakib Matin, Emily Shinkle, Yulia Pimonova, Galen T. Craven, Aleksandra Pachalieva, Ying Wai Li, Kipton Barros, Nicholas Lubbers
개요
본 논문은 머신러닝 원자간 포텐셜(MLIPs)의 정확도 향상을 위한 앙상블 지식 증류(EKD) 방법을 제시합니다. 고정밀 양자화학(QC) 방법으로 생성된 데이터셋은 일반적으로 작은 분자에 제한되고 에너지 기울기가 부족하여 정확한 MLIPs를 훈련하는 데 어려움이 있습니다. 본 논문에서는 에너지 전용 데이터셋으로 훈련된 MLIPs의 정확도를 향상시키기 위해, 여러 개의 teacher 모델을 QC 에너지로 훈련시켜 데이터셋의 모든 구성에 대한 원자력을 생성하고, 이를 기반으로 student MLIP를 QC 에너지와 앙상블 평균 원자력 모두에 대해 훈련시키는 EKD 방법을 제안합니다. ANI-1ccx 데이터셋(coupled cluster 수준 이론으로 계산된 구성 에너지)에 이 방법을 적용하여 COMP6 벤치마크에서 최첨단 정확도를 달성하고, 분자 동역학 시뮬레이션의 안정성을 향상시켰습니다.
시사점, 한계점
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시사점:
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에너지 전용 데이터셋으로 훈련된 MLIPs의 정확도를 효과적으로 향상시키는 새로운 EKD 방법 제시.