论文标题：MetaGIN: a lightweight framework for molecular property prediction

期刊：Frontiers of Computer Science

作者：Xuan ZHANG, Cheng CHEN, Xiaoting WANG, Haitao JIANG, Wei ZHAO, Xuefeng CUI

发表时间：03 Sep 2024

DOI：10.1007/s11704-024-3784-y

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引用格式：

Xuan ZHANG, Cheng CHEN, Xiaoting WANG, Haitao JIANG, Wei ZHAO, Xuefeng CUI. MetaGIN: a lightweight framework for molecular property prediction. Front. Comput. Sci., 2025, 19(5): 195912

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问题概述

在分子性质预测任务中,如何利用图卷积网络捕捉空间信息仍是一个未解决的问题。同时，模型规模与性能之间的平衡也是一个挑战。针对这些问题，该文章提出了一种新型的通用轻量级分子预测模型，该模型通过3跳卷积网络更好地表征分子的三维结构。

技术步骤

研究团队开发的MetaGIN模型创新性地融合了一跳、二跳和三跳边信息，以全面把握分子的三维结构特征。该模型基于MetaFormer框架设计，通过精巧的结构优化，将参数量控制在1000万以下，实现了单GPU微调的可能。模型使用3跳卷积模块和图传播模块进行特征异化操作，将Metaformer的优势引入图神经网络领域。

实验结果

在PCQM4Mv2数据集上的实验中，MetaGIN仅用887万参数就达到了0.0851的平均绝对误差，展现出卓越的性能。更重要的是，在MoleculeNet多个基准数据集上，MetaGIN的表现均取得了最好结果。

期刊简介

Frontiers of Computer Science （FCS）是由教育部主管、高等教育出版社和北京航空航天大学共同主办，南京大学支持，SpringerNature 公司海外发行的英文学术期刊。本刊于 2007 年创刊，双月刊，全球发行。主要刊登计算机科学领域具有创新性的综述论文、研究论文等。本刊主编为周志华教授，共同主编为熊璋教授。编委会及青年 AE 团队由国内外知名学者及优秀青年学者组成。本刊被 SCI、Ei、DBLP、INSPEC、SCOPUS 和中国科学引文数据库（CSCD）核心库等收录，为 CCF 推荐B类期刊；两次入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”；入选“第4届中国国际化精品科技期刊”；两次入选“中国科技期刊卓越行动计划”（一期梯队、二期领军）。

Frontiers of Computer Science

Frontiers of Computer Science （FCS）是由教育部主管、高等教育出版社和北京航空航天大学共同主办、SpringerNature 公司海外发行的英文学术期刊。本刊于 2007 年创刊，双月刊，全球发行。主要刊登计算机科学领域具有创新性的综述论文、研究论文等。本刊主编为周志华教授，共同主编为熊璋教授。编委会及青年 AE 团队由国内外知名学者及优秀青年学者组成。本刊被 SCI、Ei、DBLP、INSPEC、SCOPUS 和中国科学引文数据库（CSCD）核心库等收录，为 CCF 推荐期刊；两次入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”；入选“第4届中国国际化精品科技期刊”；入选“中国科技期刊卓越行动计划项目”。

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中12种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。

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