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2 days ago

KinFormer:适用于催化有机反应动力学的通用动态符号回归

Jindou Chen, Jidong Tian, Liang Wu, ChenXinWei, Xiaokang Yang, Yaohui Jin, Yanyan Xu
KinFormer:适用于催化有机反应动力学的通用动态符号回归
摘要

建立动力学方程对于理解化学反应机制至关重要,但这一任务既复杂又耗时。动力学方程预测被表述为一个受物理化学约束的动力符号回归(DSR)问题。深度学习(DL)有望从化学物质的数据中捕捉反应模式并预测动力学方程,有效避免经验偏差,并相比传统分析方法提高效率。尽管已有大量研究关注DSR,并引入了Transformer来预测常微分方程,但这些模型在不同类型的反应中缺乏泛化能力。在本研究中,我们提出了一种可泛化的动力学方程预测模型——KinFormer。KinFormer利用条件Transformer在物理约束下建模DSR,并采用蒙特卡洛树搜索算法将该模型应用于新型反应。实验结果表明,在20种有机反应类型上,KinFormer不仅优于经典基线模型,而且在域外评估中也超过了Transformer基线模型,从而证明了其泛化能力。