Mar, 2024
利用机器学习相互作用势进行自由能计算的考虑因素
Considerations in the use of ML interaction potentials for free energy
calculations
TL;DR利用等变图神经网络的机器学习势能可以准确地模拟分子的能量和自由能态势，研究着重于探讨机器学习势能在考虑了分子构型的能量和多样性的情况下，准确预测自由能和转变态的能力。在对丁烷和丙二酸酰甘氨酰二肽进行Metadynamics模拟的基础上，我们检查了训练数据中集体变量（CVs）的分布对机器学习势能在确定系统的自由能态势上的准确性的影响。结果发现，对于丁烷，关键自由能态势区域的训练数据覆盖确保了模型的准确性，而对于丙二酸酰甘氨酰二肽，由经典分子动力学数据训练的模型明显不够准确，而基于从头算的机器学习势能在潜能能量预测上表现良好，但在自由能预测上表现不佳。本研究强调了对于准确自由能态势预测而言，组装全面的训练数据的挑战，并强调了理解自由能态势在准备训练数据时的重要性。研究指出了机器学习势能在自由能计算中的限制，强调了为有效模型训练需要涵盖系统的完整自由能态势的全面数据的必要性。