Drug Discovery is a fundamental and ever-evolving field of research. The design of new candidate molecules requires large amounts of time and money, and computational methods are being increasingly employed to cut these costs. Machine learning methods are ideal for the design of large amounts of potential new candidate molecules, which are naturally represented as graphs. Graph generation is being revolutionized by deep learning methods, and molecular generation is one of its most promising applications. In this paper, we introduce a sequential molecular graph generator based on a set of graph neural network modules, which we call MG^2N^2. At each step, a node or a group of nodes is added to the graph, along with its connections. The modular architecture simplifies the training procedure, also allowing an independent retraining of a single module. Sequentiality and modularity make the generation process interpretable. The use of graph neural networks maximizes the information in input at each generative step, which consists of the subgraph produced during the previous steps. Experiments of unconditional generation on the QM9 and Zinc datasets show that our model is capable of generalizing molecular patterns seen during the training phase, without overfitting. The results indicate that our method is competitive, and outperforms challenging baselines for unconditional generation.


翻译:药物发现是一个根本性且不断演变的研究领域。 设计新的候选分子需要大量的时间和金钱, 并且正在越来越多地使用计算方法来削减这些成本。 机器学习方法对于设计大量潜在候选分子是理想的, 这些潜在候选分子自然以图示表示。 图表生成正在通过深层次的学习方法进行革命, 分子生成是其最有希望的应用之一 。 在本文中, 我们根据一组图形神经网络模块引入一个序列分子图形生成器, 我们称之为MG2N2。 每一步, 都会增加一个节点或一组节点及其连接。 模块结构简化了培训程序, 也允许对单个模块进行独立的再培训。 序列性和模块化使生成过程可以被解释。 图形神经网络的利用使每个精度步骤( 包括先前步骤的子图) 输入的信息最大化。 在QM9 和 Zinc 数据集中, 无条件生成的实验显示, 我们的模型能够超越常规分子模型的阶段, 显示我们不具有竞争力的模型的模型的模型模型将超越了整个分子生成阶段。

3
下载
关闭预览

相关内容

【EMNLP2020】自然语言生成,Neural Language Generation
专知会员服务
38+阅读 · 2020年11月20日
【NeurIPS2020-MIT】子图神经网络,Subgraph Neural Networks
专知会员服务
45+阅读 · 2020年9月28日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
154+阅读 · 2020年5月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
13+阅读 · 2021年6月14日
Arxiv
6+阅读 · 2020年10月8日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
3+阅读 · 2018年8月12日
Arxiv
7+阅读 · 2018年3月21日
Arxiv
6+阅读 · 2018年2月24日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月4日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Arxiv
13+阅读 · 2021年6月14日
Arxiv
6+阅读 · 2020年10月8日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
3+阅读 · 2018年8月12日
Arxiv
7+阅读 · 2018年3月21日
Arxiv
6+阅读 · 2018年2月24日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员