2 个月前

对抗性模态对齐网络用于跨模态分子检索

{Jinjun Chen, Kai Zhang, Buqing Cao, Dong Zhou, Wenyu Zhao}
对抗性模态对齐网络用于跨模态分子检索
摘要

跨模态分子检索(Text2Mol)任务旨在弥合分子与自然语言描述之间的语义鸿沟。现有解决方案通常依赖图卷积网络(GCN)结合跨模态注意力机制与对比学习,以获得合理的结果。然而,当前方法仍存在以下问题:1)跨模态注意力机制仅侧重于文本表征,难以为分子表征提供有效信息;2)基于GCN的分子编码器忽略了分子图中的边特征,以及分子中不同子结构的重要性差异;3)检索学习所采用的损失函数较为简单,难以充分建模模态间复杂关系。本文进一步研究Text2Mol问题,提出一种基于对抗性模态对齐网络(Adversarial Modality Alignment Network, AMAN)的新方法,以更充分地学习文本描述与分子结构的多模态信息。所提方法采用SciBERT作为文本编码器,图Transformer网络作为分子编码器,生成高质量的多模态表征。随后,引入对抗性网络实现模态间的交互式对齐。同时,采用三元组损失函数(triplet loss)进行检索学习,进一步强化模态对齐效果。在ChEBI-20数据集上的实验结果表明,与现有基线方法相比,所提出的AMAN方法在跨模态分子检索任务中具有显著优势,验证了其有效性。