المحولات الرسومية الدورية لتنبؤ خصائص المواد البلورية

نُعتبر تعلّم التمثيل على الرسوم البيانية الدورية التي تُمثّل المواد البلورية. على عكس الرسوم البيانية المنتظمة، تتكون الرسوم البيانية الدورية من وحدة خلوية أدنى تُكرّر نفسها على شبكة منتظمة في الفضاء ثلاثي الأبعاد. وتجعل هذه البنية الفريدة تحديات فريدة في ترميز هذه الهياكل الدورية، والتي لا تظهر في تعلّم التمثيل على الرسوم البيانية المنتظمة. بالإضافة إلى أن تمثيلات الرسم البياني الدوري يجب أن تكون مُتَحَمّلةً لتماثل E(3)، يجب أن تكون أيضًا مُتَحَمّلةً لتماثل التكرار الدوري. أي أن التمثيلات المستمدة يجب أن تكون غير متغيرة عند تحريك حدود الخلايا، نظرًا لأن هذه الحدود مُفرضَة اصطناعيًا. علاوةً على ذلك، يجب تمثيل أنماط التكرار الدورية بشكل صريح، لأن الشبكات ذات الأحجام والاتجاهات المختلفة قد تُمثّل موادًا مختلفة. في هذا العمل، نقترح معمارية تحويلية تُعرف باسم Matformer لتعلّم تمثيل الرسوم البيانية الدورية. تم تصميم Matformer لتكون مُتَحَمّلةً لتماثل التكرار الدوري، ويمكنها التقاط الأنماط المتكررة بشكل صريح. وبشكل خاص، يُمثّل Matformer الأنماط الدورية من خلال استخدام فعّال للمسافات الهندسية بين الذرات نفسها في الخلايا المجاورة. تُظهر النتائج التجريبية على عدة مجموعات بيانات معيارية شائعة أن Matformer يتفوّق بشكل متسق على الطرق الأساسية. علاوةً على ذلك، تُظهر نتائجنا أهمية التماثل الدوري والتقاط الأنماط المتكررة بشكل صريح في تعلّم التمثيل للمواد البلورية.