跳转到正文

ANI-1

ANI-1 提供计算得到的非平衡分子构象,并附有 Python 读取器,用于访问包含有机分子坐标和能量的 HDF5 文件。

条目更新 ·

概览

ANI-1 是一个分子参考数据集,配有支持性代码仓库,其中包含用于访问数据记录的脚本。README 引用了介绍该数据集的论文,该论文描述了 2000 万个计算得到的有机分子非平衡构象;README 还引用了最初的 ANI-1 神经网络势论文。本条目介绍的是数据集及其提取工具,而不是可运行的势或模型训练框架。

可下载的压缩包通过 Figshare 提供,解压后会生成 ANI-1_release 目录。数据分布在八个 HDF5 文件中,文件名为 ani_gdb_s0x.h5;其中 x 的取值范围为 1 至 8,表示该文件中分子的重原子数量,即 C、N 和 O 原子的数量。文档说明的数据包括以埃为单位的分子坐标和以 Hartree 为单位的能量。README 还提供了 H、C、N 和 O 的自相互作用原子能数值。

访问数据的工作流程使用 Python、NumPy 和 h5py。所提供的 pyanitools.py 包含一个用于加载和解析数据集的 anidataloader 类,而 example_data_sampler.py 演示了如何通过该加载器采样。压缩包还包含一些类,据称可用于以作者内部格式加载和存储数据。这些工具可作为提取参考数据的起点,用于后续分子建模工作流程。

README 指定 Python 3.5 或更高版本,并将其所述读取器测试范围限定在这一版本范围内;它并未证明这些读取器与某个特定的当前环境兼容。来源摘录没有说明完整的数据记录结构、训练流程或预测性能评估。该仓库的 MIT 许可证适用于其软件;这些摘录并未明确数据集的再利用条款。

主要功能

  • 八个 HDF5 数据文件按重原子数量组织分子,每个分子含一至八个 C、N 或 O 原子。
  • `pyanitools.py` 中的 `anidataloader` 类可加载并解析 ANI-1 数据。
  • `example_data_sampler.py` 演示了如何通过所提供的加载器对数据记录进行采样。
  • 压缩包包含用于以作者内部格式加载和存储数据的 Python 类。
  • README 指定了坐标单位为埃、能量单位为 Hartree,并提供了 H、C、N 和 O 的自相互作用原子能数值。

使用场景

  • 建议的评估:提取坐标—能量样本,评估 ANI-1 能否作为分子能量预测工作流程的参考数据。
  • 建议的评估:在设计训练集和验证集划分时,比较按重原子数量分组的数据子集。
  • 建议的评估:检查采样得到的非平衡构象是否适用于分子几何—能量关系研究。

使用方式

  1. 阅读支持性 README,了解压缩包结构、依赖项和单位。查阅引用的数据集论文以了解科学背景,并在使用 ANI-1 时保留所要求的两条引用。
  2. 从关联的 Figshare collection 获取数据集压缩包。按照 README 中基于 Unix 的压缩包处理步骤解压,并找到生成的 ANI-1_release 目录。
  3. 准备包含 Python、NumPy 和 h5py 的环境。README 指定 Python 3.5 或更高版本;请自行检查其是否适用于你的环境,不要将该说明视为对当前兼容性的验证。
  4. 按照文档中的设置,将 ANI-1_release/readers/lib/ 添加到 PYTHONPATH。在运行 example_data_sampler.py 作为文档所述的访问检查之前,先检查 pyanitools.py 和示例读取器。
  5. 根据重原子数量选择相关的 ani_gdb_s0x.h5 文件。在进行后续分析之前,请核验采样记录、保留文档规定的单位,并单独确认数据集的再利用条款与仓库软件许可证的区别。

相关资源

DeePKS

模型

DeePKS-kit 是一个 Python 工具包,用于训练量子化学能量泛函、测试后 Hartree–Fock(post-HF)模型,并通过 DeePHF 和 DeePKS 方案执行自洽计算。

开源Python

量子化学

DeePTB

模型

DeePTB 是一个用于深度学习电子结构模型的 Python 包,将依赖环境的紧束缚方法与等变哈密顿量、密度矩阵和重叠矩阵表示相结合。

开源Python

量子化学 · 材料发现

DimeNet

模型

DimeNet 提供 DimeNet 和 DimeNet++ 的参考实现,用于分子图上的方向性消息传递,并包含训练笔记本、测试集预测工作流和预训练模型。

Python

分子性质预测 · 量子化学

PhysNet

模型

PhysNet 是一个 TensorFlow 实现,用于预测分子能量、力、偶极矩和部分电荷,并提供可配置的训练工作流和示例数据集。

开源Python

分子性质预测 · 量子化学

QCArchive 通过由数据库支持的服务器、Python 客户端以及在同一代码仓库中维护的计算工作器,支持运行、存储和共享量子化学计算。

开源Python

量子化学 · 科学数据

QML

开源工具

QML 是一个已归档的 Python 量子机器学习工具包,包含由 Fortran 支持的表示、核函数和求解器模块。后续开发已转移至 qmllib。

开源Python

分子性质预测 · 量子化学