Machine-learned force fields have generated significant interest in recent years as a tool for molecular dynamics (MD) simulations, with the aim of developing accurate and efficient models that can replace classical interatomic potentials. However, before these models can be confidently applied to materials simulations, they must be thoroughly tested and validated. The existing tests on the radial distribution function and mean-squared displacements are insufficient in assessing the transferability of these models. Here we present a more comprehensive set of benchmarking tests for evaluating the transferability of machine-learned force fields. We use a graph neural network (GNN)-based force field coupled with the OpenMM package to carry out MD simulations for Argon as a test case. Our tests include computational X-ray photon correlation spectroscopy (XPCS) signals, which capture the density fluctuation at various length scales in the liquid phase, as well as phonon density-of-state in the solid phase and the liquid-solid phase transition behavior. Our results show that the model can accurately capture the behavior of the solid phase only when the configurations from the solid phase are included in the training dataset. This underscores the importance of appropriately selecting the training data set when developing machine-learned force fields. The tests presented in this work provide a necessary foundation for the development and application of machine-learned force fields for materials simulations.


翻译:近年来,机学强力场作为分子动态模拟工具引起了极大的兴趣,目的是开发精确有效的模型,取代古典的互通潜力。然而,这些模型在被有信心地应用到材料模拟中之前,必须经过彻底测试和验证。对射线分布功能和平均偏差的现有测试不足以评估这些模型的可转移性。我们在这里展示了一套比较全面的基准测试,用以评价机器吸收力场的可转移性。我们使用基于图形神经网络(GNNN)的力量场,加上OpenMM软件包,为Argon进行MD模拟试验。我们的测试包括计算X射线光相光谱仪信号(XPCS),这些信号反映液体阶段不同程度的密度波动,以及固态阶段和液态过渡行为。我们的结果显示,只有在将固态的配置纳入培训阶段时,我们才能精确地捕捉到实态阶段的状态。我们测试包括计算X-射线光光相光相光谱仪(XPCS)信号(XPCS),这些信号在液体阶段的不同尺度上显示密度波动的密度波动,以及液态过渡行为行为。我们的结果显示该模型在培训阶段的模型基础中,必须选择一个数据库的模型的开发阶段。

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