C2NP:用于学习3D材料生成中尺度相关几何不变性的基准测试
材料生成模型在周期性块体晶体方面已展现出卓越性能,但其在跨越尺度转换至有限纳米结构时的泛化能力仍未经充分验证。该研究团队提出“晶体-纳米颗粒转换基准”(C2NP),用于系统评估从无限周期晶胞向有限纳米颗粒转换时生成模型的性能——这种转换过程中表面效应和尺寸依赖性畸变将起主导作用。C2NP定义了两个互补任务:(i) 从周期晶胞生成指定半径的纳米颗粒,检验模型能否捕捉表面截断效应和几何约束;(ii) 从有限颗粒构型重建块体晶格参数和空间群对称性,评估模型在表面扰动下推断底层晶体学有序性的能力。 研究团队选取多种材料作为结构一致性测试平台,通过从DFT弛豫晶体单胞构建的超胞中切割颗粒,构建了超过17万组纳米颗粒构型,并引入基于尺寸的数据划分来区分内插与外推区域。对扩散模型、流匹配和变分模型等前沿方法的实验表明:即使损失函数值较低,模型在分布偏移时仍频繁出现几何失效,导致晶格重构误差过大,且在结构与对称性联合准确率上接近零值。总体而言,这些结果表明当前方法依赖于模板记忆而非可扩展的物理泛化能力。 C2NP为诊断这些失效提供了可控、可复现的框架,可立即应用于纳米颗粒催化剂设计、储氢用纳米结构氢化物以及材料发现等领域。完整数据集与代码已发布于https://github.com/KurbanIntelligenceLab/C2NP。
量科快讯
7 小时前
1 天前
1 天前

