SNU CBE

Materials discovery with extreme properties via reinforcement learning-guided combinatorial chemistry

2024 · Chemical Science

저자

Hyunseung Kim, Haeyeon Choi, Dongju Kang, 이원보 (Won Bo Lee), Jonggeol Na

연구주제

Machine Learning in Materials Science · Computational Drug Discovery Methods

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(기계 > 나노/마이크로기계시스템)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

combinatorial chemistry 신소재 탐색 molecular design

강화학습

키워드 (OpenAlex)

materials discovery reinforcement learning combinatorial chemistry molecular design HIV inhibitors

초록

The goal of most materials discovery is to discover materials that are superior to those currently known. Fundamentally, this is close to extrapolation, which is a weak point for most machine learning models that learn the probability distribution of data. Herein, we develop reinforcement learning-guided combinatorial chemistry, which is a rule-based molecular designer driven by trained policy for selecting subsequent molecular fragments to get a target molecule. Since our model has the potential to generate all possible molecular structures that can be obtained from combinations of molecular fragments, unknown molecules with superior properties can be discovered. We theoretically and empirically demonstrate that our model is more suitable for discovering better compounds than probability distribution-learning models. In an experiment aimed at discovering molecules that hit seven extreme…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024화학 제품 및 공정 자율설계를 위한 폐루프 인공지능 시스템 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)이화여자대학화공 > 화학공정 > 공정시스템기술
2024창발적 기능 구현을 위한 나노-마이크로 스케일의 자기조립 메카노유닛 제작기술 개발과학기술정보통신부STEAM연구서울대학범위 밖

인접 그래프

노드 hover = 이웃 강조 · 1회 클릭 = 고정 · 고정된 노드 다시 클릭 = 페이지 이동

이 문서와 연결된 페이지

교수 1

이원보

연구주제 1

Machine Learning in Materials Science

키워드 1

신소재 탐색

방법 1

강화학습