ViSNet: An Equivariant Geometry-Enchanced Graph Neural Network with Vector-Scalar Interactive Message Passing for Molecules
Из популярных работ по нейронкам для квантовой химии мы знаем, что для повышения точности полезно использовать геометрическую информацию о молекулах, такую как межатомные расстояния, углы соседей и торсиональные углы. Однако, такая информация дорого обходится с расчетах, имея сложность O(N^2) - O(N^3). ViSNet предалагет решение этой проблемы, использя мощную геометрическую информацию дешево
В центре метода так называемый Runtime Geometry Calculation (RGC) модель. Предлагается считать все геометрические признаки, через эквивариантное векторное предсталвение, выражая углы через скалярное произведение. Итого, получается расчитать все за линейное время
Авторы также используют сферические гармоники для higher-order информации. Однако, для эффективности заменяют дорогое произведение Клебша-Гордона, полагаясь только на полиномы Лежандра
Для того, чтобы использовать всю эту информацию во время обучения, в ViSNet сделали message passing с обменом информации между скалярными и векторными признаками. Это в целом было и в Allegro и в PaiNN, но здесь у нас есть дополнительная геометрическая информаций, и она фьюзится особым образом через Scalar2Vec и Vec2Scalar модули, которые постепенно интегрируют в себя фичи из RGC
Стоит отметить очень тщательные эксперименты, все-таки статья опубликована в Nature Communications. Посчитали MD17, MD22, QM9, Molecule3D и PCQM4Mv2, что больше, чем в среднем количество бенчмарков у подобных статей. Сравнились на MD17 с распределениями межатомных расстояний у DFT. Посмотрели на молекулярную динамику синтетического белка Chignolin и сравнились против молекулярной механики
👀 LINK
Из популярных работ по нейронкам для квантовой химии мы знаем, что для повышения точности полезно использовать геометрическую информацию о молекулах, такую как межатомные расстояния, углы соседей и торсиональные углы. Однако, такая информация дорого обходится с расчетах, имея сложность O(N^2) - O(N^3). ViSNet предалагет решение этой проблемы, использя мощную геометрическую информацию дешево
В центре метода так называемый Runtime Geometry Calculation (RGC) модель. Предлагается считать все геометрические признаки, через эквивариантное векторное предсталвение, выражая углы через скалярное произведение. Итого, получается расчитать все за линейное время
Авторы также используют сферические гармоники для higher-order информации. Однако, для эффективности заменяют дорогое произведение Клебша-Гордона, полагаясь только на полиномы Лежандра
Для того, чтобы использовать всю эту информацию во время обучения, в ViSNet сделали message passing с обменом информации между скалярными и векторными признаками. Это в целом было и в Allegro и в PaiNN, но здесь у нас есть дополнительная геометрическая информаций, и она фьюзится особым образом через Scalar2Vec и Vec2Scalar модули, которые постепенно интегрируют в себя фичи из RGC
Стоит отметить очень тщательные эксперименты, все-таки статья опубликована в Nature Communications. Посчитали MD17, MD22, QM9, Molecule3D и PCQM4Mv2, что больше, чем в среднем количество бенчмарков у подобных статей. Сравнились на MD17 с распределениями межатомных расстояний у DFT. Посмотрели на молекулярную динамику синтетического белка Chignolin и сравнились против молекулярной механики
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥5👍1
TransMLA: Multi-Head Latent Attention Is All You Need
дипсик хайпово привлек интерес к новой концепции Multi-Head Latent Attention (MLA), и тута китайцы это формализовали
вот есть у нас в стандартном MHA (Multi-Head Attention)
Q = X @ W_q
K = X @ W_k
V = X @ W_v
O = [ softmax(Q @ K^T) @ V ] @ W_o
где у нас по размерности матрицы (hidden_dim, num_heads x head_dim) или транспонированная в случае W_o. обычно это одно и то же по значениям hidden_dim == num_heads * head_dim но не суть, еще так же может быть num_kv_heads и это тоже опустим для простоты, как и момент с аггрегацией информации по головам etc
MLA же предлагает ключи и значения моделировать низкоранговыми матрицами (где ранг гипером определяется r)
K = X @ (W_k1 @ W_k2)
V = X @ (W_v1 @ W_v2)
и если в качестве фигурных скобочек выделить операции, которые заранее выполняются до инференса
O = softmax( X @ {W_q @ W_k2^T} @ K’^T ) @ V’ @ {W_v2 @ W_o}
где у нас
K’ = X @ W_k1
V’ = X @ W_v1
то получим что в качестве кв кэша надо хранить только репрезентации размерности r. по сути тем, что выше, я постарался показать махинации с лоу ранг матрицами чтобы сэкономить во время инференса операции
и помимо того, что это напрямую устроено для оптимизации памяти при некритическом изменении проекций слоя (как писали в пирамидкв, кв кэш на 100к токенов в ллама2 7б кушает 50гб памяти), авторы показывают, что МЛА является более общим случаем Grouped Query Attention при помощи соображений свд разложения с повторениями в матрицах для группировки запросов
→ можно сконвертировать GQA в MLA (но не обратно) и попробовать получить не только экономию по кв кэшу но и прирост в перформансе во время такого файнтюна (латентный аттеншн схватывает бОльшее разнообразие по каналам, поскольку в нем нет прямого момента дублирования значений голов)
по экспам дошли до 7б, при том изменение аттеншна на МЛА в данном случае прибавило на сотню миллионов параметров больше (что в принципе приемлемо 7.7B → 7.8B)
идея прикольная, статья только пока сыровата - побольше бы экспов и меньше опечаток в тексте
👀 link, code
дипсик хайпово привлек интерес к новой концепции Multi-Head Latent Attention (MLA), и тута китайцы это формализовали
вот есть у нас в стандартном MHA (Multi-Head Attention)
Q = X @ W_q
K = X @ W_k
V = X @ W_v
O = [ softmax(Q @ K^T) @ V ] @ W_o
где у нас по размерности матрицы (hidden_dim, num_heads x head_dim) или транспонированная в случае W_o. обычно это одно и то же по значениям hidden_dim == num_heads * head_dim но не суть, еще так же может быть num_kv_heads и это тоже опустим для простоты, как и момент с аггрегацией информации по головам etc
MLA же предлагает ключи и значения моделировать низкоранговыми матрицами (где ранг гипером определяется r)
K = X @ (W_k1 @ W_k2)
V = X @ (W_v1 @ W_v2)
и если в качестве фигурных скобочек выделить операции, которые заранее выполняются до инференса
O = softmax( X @ {W_q @ W_k2^T} @ K’^T ) @ V’ @ {W_v2 @ W_o}
где у нас
K’ = X @ W_k1
V’ = X @ W_v1
то получим что в качестве кв кэша надо хранить только репрезентации размерности r. по сути тем, что выше, я постарался показать махинации с лоу ранг матрицами чтобы сэкономить во время инференса операции
и помимо того, что это напрямую устроено для оптимизации памяти при некритическом изменении проекций слоя (как писали в пирамидкв, кв кэш на 100к токенов в ллама2 7б кушает 50гб памяти), авторы показывают, что МЛА является более общим случаем Grouped Query Attention при помощи соображений свд разложения с повторениями в матрицах для группировки запросов
→ можно сконвертировать GQA в MLA (но не обратно) и попробовать получить не только экономию по кв кэшу но и прирост в перформансе во время такого файнтюна (латентный аттеншн схватывает бОльшее разнообразие по каналам, поскольку в нем нет прямого момента дублирования значений голов)
по экспам дошли до 7б, при том изменение аттеншна на МЛА в данном случае прибавило на сотню миллионов параметров больше (что в принципе приемлемо 7.7B → 7.8B)
идея прикольная, статья только пока сыровата - побольше бы экспов и меньше опечаток в тексте
👀 link, code
World and Human Action Models towards gameplay ideation
вот и майкрософт, как оказывается, год назад уже смогли зафигачить модель мира на основе мультиплеер пвп bleeding edge от ninja theory (оказывается помимо devil may cry & hellblade они еще вот такое делали). но почему-то решили это отправить nature а не на архив по классике
собрали 28 террабайт датасета траекторий игроков (полмиллиона игровых сессий, 1.4B фреймов при 10Гц, 7+ лет реального времени, еще отфильтровали под конкретную карту примерно год по объему)
обсервейшны (картинки) 300х180х3 и действия маппят в одно и то же пространство токенов, при том для первых обучают сначала ViT-VQGAN в 300м параметров на реконструкцию и perpectual лоссы, а потом и добавляют ган обжектив непосредственно. в качестве ворлд модели выступает отдельный каузальный трансформер который моделирует последовательность токенов обсервейшнов и действий (в качестве них кстати выступают сигналы с контроллеров хбокс геймпада)
назвали это WHAM - World and Human Action Model
самый большой трансформер смогли натренить размером в 1.6B что не оч много но при этом довольно классные на глаз результаты получились (с учетом маленького разрешения фреймов). и присутствует то, что авторы называют persistency, diversity, consistency: генерации соответствуют игровой механике и более-менее геймер интерфейсу, они получаются разнообразными и способны адаптироваться под нововведенные объекты посреди инференса (например если добавить врага или какой-то игровой объект то очень естественно произойдет с ними взаимодействие)
насчет последнего так же они еще релизнули WHAM Demonstrator - как я понял это своеобразная гуишка, которая позволяет удобнее производить такие интервенции в момент генерации + смотреть на каких фреймах может происходить расхождения по разным сценариям с одинакового начального картиночного промпта (то что относится к диверсити)
paper
weights
dataset 75гб
P.S. у нас еще есть другие посты про модели мира - [1] [2] [3]
вот и майкрософт, как оказывается, год назад уже смогли зафигачить модель мира на основе мультиплеер пвп bleeding edge от ninja theory (оказывается помимо devil may cry & hellblade они еще вот такое делали). но почему-то решили это отправить nature а не на архив по классике
собрали 28 террабайт датасета траекторий игроков (полмиллиона игровых сессий, 1.4B фреймов при 10Гц, 7+ лет реального времени, еще отфильтровали под конкретную карту примерно год по объему)
обсервейшны (картинки) 300х180х3 и действия маппят в одно и то же пространство токенов, при том для первых обучают сначала ViT-VQGAN в 300м параметров на реконструкцию и perpectual лоссы, а потом и добавляют ган обжектив непосредственно. в качестве ворлд модели выступает отдельный каузальный трансформер который моделирует последовательность токенов обсервейшнов и действий (в качестве них кстати выступают сигналы с контроллеров хбокс геймпада)
назвали это WHAM - World and Human Action Model
самый большой трансформер смогли натренить размером в 1.6B что не оч много но при этом довольно классные на глаз результаты получились (с учетом маленького разрешения фреймов). и присутствует то, что авторы называют persistency, diversity, consistency: генерации соответствуют игровой механике и более-менее геймер интерфейсу, они получаются разнообразными и способны адаптироваться под нововведенные объекты посреди инференса (например если добавить врага или какой-то игровой объект то очень естественно произойдет с ними взаимодействие)
насчет последнего так же они еще релизнули WHAM Demonstrator - как я понял это своеобразная гуишка, которая позволяет удобнее производить такие интервенции в момент генерации + смотреть на каких фреймах может происходить расхождения по разным сценариям с одинакового начального картиночного промпта (то что относится к диверсити)
paper
weights
dataset 75гб
🔥4❤3
Forwarded from gonzo-обзоры ML статей
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
6.5 минут рассказа про работу с демонстрациями
👍3
Self-Supervised Diffusion Processes for Electron-Aware Molecular Representation Learning
Нейронки для молекул обычно имеют доступ только к геометрической структуре молекулы. Ничего больше, только атомные числа и позиции. Авторы метода DELID считают, что мы может относительно легко получить информацию на электронном уровне, которая может нам получить хорошие репрезентации. Давайте посмотрим как это сделать с помощью диффузий!
Идея DELID заключается в том, чтобы получить неизвестную информацию о электронах исходя из формулировки вариационной диффузии. Изначальную молекулу бьют на части с помощью фрагментации. Это есть неполная информация о молекуле, некое информативное априорное распределение. Из него с помощью диффузионного процесса мы пытаемся получить исходную молекулу. Вторая диффузия пытается сделать тоже самое только на неизвестной электронной информации. Скажете, а как мы будем это учить все, когда у нас вообще нет таргета? Тут конечно, не прямо нет таргета, а дело в том, что для отдельных фрагментов авторы берут информацию из открытых химических баз, что позволяет не использовать тяжелые квантовохимические вычисления для всей молекулы. Таргет свойство предсказывается как сумма выхода отдельного энкодера и электронной информации с диффузионного процесса
Итого, имея две диффузии, авторы выражают оптимизационную задачу через информацию связности (атомарные признаки остаются прежними) и нижнюю границу для log-правдоподобия электронной информации без четкого таргета. Эксперименты включают в себя популярные датасеты для 2D молекул: Lipop, ESOL, ADMET и другие
Метод прикольный. Но, конечно метод не прям self-supervised, просто мы понимажаем сложность вычисления информации через фрагментацию. Приняли на ICLR 2025
👀 LINK
Нейронки для молекул обычно имеют доступ только к геометрической структуре молекулы. Ничего больше, только атомные числа и позиции. Авторы метода DELID считают, что мы может относительно легко получить информацию на электронном уровне, которая может нам получить хорошие репрезентации. Давайте посмотрим как это сделать с помощью диффузий!
Идея DELID заключается в том, чтобы получить неизвестную информацию о электронах исходя из формулировки вариационной диффузии. Изначальную молекулу бьют на части с помощью фрагментации. Это есть неполная информация о молекуле, некое информативное априорное распределение. Из него с помощью диффузионного процесса мы пытаемся получить исходную молекулу. Вторая диффузия пытается сделать тоже самое только на неизвестной электронной информации. Скажете, а как мы будем это учить все, когда у нас вообще нет таргета? Тут конечно, не прямо нет таргета, а дело в том, что для отдельных фрагментов авторы берут информацию из открытых химических баз, что позволяет не использовать тяжелые квантовохимические вычисления для всей молекулы. Таргет свойство предсказывается как сумма выхода отдельного энкодера и электронной информации с диффузионного процесса
Итого, имея две диффузии, авторы выражают оптимизационную задачу через информацию связности (атомарные признаки остаются прежними) и нижнюю границу для log-правдоподобия электронной информации без четкого таргета. Эксперименты включают в себя популярные датасеты для 2D молекул: Lipop, ESOL, ADMET и другие
Метод прикольный. Но, конечно метод не прям self-supervised, просто мы понимажаем сложность вычисления информации через фрагментацию. Приняли на ICLR 2025
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥5
Steering Your Generalists: Improving Robotic Foundation Models via Value Guidance
широко известные в особо узких кругах авторы из беркли, карнеги меллона и дипмаинд забубенили Q-value функцию для роботик политик, которая работает в black-box манере и не требует файнтюна
в принципе они это сделали, потому что на их опытах с клешней опенсурс модели (OpenVLA, octo, RT-X) - где в том числе есть и диффузионное окто, а не только классические трансформер-based политики - выдают не очень качество: либо не могут поднять предмет, либо не так уж и точно его кладут, либо не могут отпустить (в принципе с клешней вроде как других проблем не может быть, если не считать совсем неадекватные)
вполне разумное и наиболее вероятное предположение - проблема в датасете, ведь там присутствуют mixed quality данные → в рльке такая проблема решается выставлением реварда и обучением функции значимости для адаптации к такому
ну вот авторы поэтому такое и сделали: под капотом скрывается резнет с muse (хз как и зачем откопали, еще и на тензорфлоу) как картиночные и текстовые энкодеры соответственно. объединяются они же через FiLM (который иногда выручает)
обучали на bridge & fractals датасетах → поскольку хочется использовать одного критика (функции значимости, Q функции) сразу на любую робо политику, то желательно чтобы она хорошо генерализовалась на ООД действия и все такое → обучать надо в оффлайн манере при помощи Cal-QL (потому что метод правда прикольный, ну и первый автор этой работы так же основной автор этого оффлайн рл метода. в аппендиксе так же добавили инфу, что и на iql все тоже хорошо заводится). ревард же получали через метки -1/0, где нуль был у нескольких последних степов в траектории
а в пайплайн же этот критик встраивается через категориальное распределение по семплированным из политики действиям + так же в этом распределении интересную интуицию несет параметр температуры: трейдофф между тем, как сильно мы доверяем политике и тем, как сильно мы полагаемся на критика
в аблациях так же есть измерение по прибавке ко времени инференса. авторы утверждают, что оверхед некритичный
👀 link, code, demo
широко известные в особо узких кругах авторы из беркли, карнеги меллона и дипмаинд забубенили Q-value функцию для роботик политик, которая работает в black-box манере и не требует файнтюна
в принципе они это сделали, потому что на их опытах с клешней опенсурс модели (OpenVLA, octo, RT-X) - где в том числе есть и диффузионное окто, а не только классические трансформер-based политики - выдают не очень качество: либо не могут поднять предмет, либо не так уж и точно его кладут, либо не могут отпустить (в принципе с клешней вроде как других проблем не может быть, если не считать совсем неадекватные)
вполне разумное и наиболее вероятное предположение - проблема в датасете, ведь там присутствуют mixed quality данные → в рльке такая проблема решается выставлением реварда и обучением функции значимости для адаптации к такому
ну вот авторы поэтому такое и сделали: под капотом скрывается резнет с muse (хз как и зачем откопали, еще и на тензорфлоу) как картиночные и текстовые энкодеры соответственно. объединяются они же через FiLM (который иногда выручает)
обучали на bridge & fractals датасетах → поскольку хочется использовать одного критика (функции значимости, Q функции) сразу на любую робо политику, то желательно чтобы она хорошо генерализовалась на ООД действия и все такое → обучать надо в оффлайн манере при помощи Cal-QL (потому что метод правда прикольный, ну и первый автор этой работы так же основной автор этого оффлайн рл метода. в аппендиксе так же добавили инфу, что и на iql все тоже хорошо заводится). ревард же получали через метки -1/0, где нуль был у нескольких последних степов в траектории
а в пайплайн же этот критик встраивается через категориальное распределение по семплированным из политики действиям + так же в этом распределении интересную интуицию несет параметр температуры: трейдофф между тем, как сильно мы доверяем политике и тем, как сильно мы полагаемся на критика
в аблациях так же есть измерение по прибавке ко времени инференса. авторы утверждают, что оверхед некритичный
👀 link, code, demo
🔥3❤2