KR20190132169A - 분자구조를 생성하는 장치 및 방법 - Google Patents

분자구조를 생성하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190132169A
KR20190132169A KR1020180083650A KR20180083650A KR20190132169A KR 20190132169 A KR20190132169 A KR 20190132169A KR 1020180083650 A KR1020180083650 A KR 1020180083650A KR 20180083650 A KR20180083650 A KR 20180083650A KR 20190132169 A KR20190132169 A KR 20190132169A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molecular structure
carbon atoms
dimensional graph
molecular
nodes
Prior art date
Application number
KR1020180083650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102519183B1 (ko
Inventor
유지호
남영민
이동선
최윤석
권영천
김경덕
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US16/402,410 priority Critical patent/US11450410B2/en
Publication of KR20190132169A publication Critical patent/KR20190132169A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102519183B1 publication Critical patent/KR102519183B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
    • G16C20/80—Data visualisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/20—Drawing from basic elements, e.g. lines or circles
    • G06T11/206—Drawing of charts or graphs

Abstract

분자구조를 생성하는 방법에 있어서, 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성하고, 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 엣지를 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 방법이 개시된다. 또한, 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 어느 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 방법이 개시된다.

Description

분자구조를 생성하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING MOLECULAR STRUCTURE}
본 개시는 분자구조를 생성하는 장치 및 방법을 제공한다.
최근 신물질 개발을 위한 전산 스크리닝 방법이 발전함에 따라, 대량의 신물질 후보에 대한 신속한 평가가 가능해졌다. 신물질 후보에 대한 평가는 특정 물질군을 중심으로 탐색하거나, 알고리즘 기반으로 물질을 임의로 변형하는 방법이 이용되어 왔다. 예를 들어, 특정 부분 구조를 정한 후 부분 구조 사이의 조합을 통해 구조를 생성하거나, 유전 알고리즘을 적용하여 랜덤하게 기존 구조를 변형시키는 등의 방법을 이용하여 가상의 후보 물질군을 생성하고 생성된 가상의 후보 물질군을 평가하는 방식으로 신물질 후보에 대한 평가가 수행되어왔다.
그러나, 전체 후보 물질군에 대한 체계적인 신물질 생성 방법론이 부재하여 신물질을 탐색하는 과정에서 누락되는 구조가 존재할 수 있다. 이에 따라, 가능한 후보 물질을 빠짐없이 생성하여 효과적인 탐색을 수행하는 방법이 요구되는 실정이다.
분자구조를 생성하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 분자구조를 생성하는 방법에 있어서, 2차원 그래프를 구성하는 복수개의 노드 수에 기초하여, 상기 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성하는 단계; 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 단계; 및 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하는 단계; 및 상기 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 다각형의 링 구조는, 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나인 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 2차원 그래프는 3개 내지 5개의 노드로 구성되는 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 분자구조로 변환하는 단계는, 상기 2차원 그래프 중에서, 소정의 조건에 부합하는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 2차원 그래프를 구성하는, 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 선택된 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 2 분자구조를 생성하는 단계는, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수가 2인 탄소 원자를 상기 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 최종 분자구조를 생성하는 단계는, 상기 제 2 분자구조 중에서, 상기 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 제 2 분자구조를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 어느 하나를 질소 원자 또는 산소 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 금속 원자를 포함하는 링 구조에 인접한 인접 링 구조는 방향족 고리인 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 생성된 최종 분자구조 중 일부를 선택하는 단계; 상기 선택된 최종 분자구조에 대한 특정 물성 값을 산출하는 단계; 및 상기 선택된 최종 분자구조의 표현자를 뉴럴 네트워크의 입력 데이터로 이용하고, 상기 선택된 최종 분자구조 각각에 대응되는 상기 특정 물성 값을 상기 뉴럴 네트워크의 출력 데이터로 이용함으로써 상기 뉴럴 네트워크를 학습시키는 단계;를 더 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 생성된 최종 분자구조 중 적어도 일부와, 상기 적어도 일부의 최종 분자구조 각각에 대한 특정 물성 값이 매칭된 매칭 데이터에 기초하여 학습된 뉴럴 네트워크를 이용함으로써, 임의의 분자구조에 대한 특정 물성 값을 산출하는 단계;를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 제2 측면은, 분자구조를 생성하는 분자구조 생성 장치에 있어서, 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써 분자구조 생성 장치를 구동하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 2차원 그래프를 구성하는 복수개의 노드 수에 기초하여, 상기 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성하고, 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하고, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 것인, 분자구조 생성 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 제 3 측면은, 제 1 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 노드(node)와 엣지(edge)로 구성된 2차원 그래프의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 일 실시예에 따른 노드 개수에 따른 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 일 실시예에 따른 2차원 그래프를 분자구조로 변환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 최종적으로 생성된 금속 착화합물의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 딥 뉴럴 네트워크(Deep Neural Network, 이하 DNN)에서 수행되는 연산을 설명하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 최종 분자구조 각각에 대한 T1 에너지 레벨 값을 도시한 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 분자구조를 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 분자구조 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어와 관련하여, 표현자(descriptor)는 물질의 특징을 표현하기 위해 사용되는 지표 값으로서, 주어진 물질에 대해서 비교적 간단한 연산 처리를 수행함으로써 획득될 수 있는 값이다. 일 실시예에서 표현자는, 특정한 부분 구조의 포함 여부를 표시하는 분자구조 핑거프린트(fingerprint)(예를 들어, Morgan Fingerprint, Extended Connectivity Fingerprint(ECFP)), 또는 분자량이나 분자구조 내에 포함된 부분 구조(예를 들어, 링)의 개수 등 바로 계산될 수 있는 값으로 구성된 정량적 구조-물성 상관관계(quantitative structure-property relationships, QSPR) 표현자를 포함할 수 있다.
또한, 구조(structure)는 물질의 원자(atom) 레벨의 구조를 의미한다. 제 1 원리 양자 계산(First Principles Calculation)을 수행하여 물성을 도출하기 위해서, 원자 레벨로 구조가 표현될 것이 요구되므로, 신규 분자구조를 생성하기 위해서는 원자 레벨로 물질 구조가 도출될 수 있어야 한다. 구조는, 원자와 원자 간의 연결 관계(bond)에 기반하는 구조식일 수 있고, 간단한 형식의 문자열(1차원) 형태일 수도 있다. 구조를 표현하는 문자열 형식으로서, SMILES(Simplified Molecular-Input Line-Entry System) 코드, SMARTS(Smiles Arbitrary Target Specification) 코드 또는 InChi(International Chemical Identifier) 코드 등이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 노드(node)와 엣지(edge)로 구성된 2차원 그래프의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
임의의 분자구조는 노드와 엣지로 구성되는 2차원 그래프로 표현될 수 있다. 일반적으로 분자구조에 포함된 원자 각각은 2차원 그래프의 노드로 표현되고, 원자 사이의 결합은 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 표현될 수 있다. 그러나, 원자 각각을 2차원 그래프의 노드로 표현하게 되면, 원자의 개수가 증가함에 따라 표현 가능한 2차원 그래프의 종류가 빠르게 증가하게 된다. 이에 따라, 원자 각각을 2차원 그래프의 노드로 표현하는 방식은, 수십 개의 원자로 구성된 분자구조를 표현하기에 적절하지 않을 수 있다.
이하에서는 많은 수의 원자로 구성된 분자구조를 보다 적은 수의 노드로 표현하는 방식으로서, 2차원 그래프에서 원자를 노드에 대응시키는 대신, 다각형의 링 구조를 노드에 대응시키는 방식에 대해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 금속 원자(110)와 리간드(120)로 구성된 금속 착화합물(100)이 도시된다. 금속 착화합물(100)은 비어있는 오비탈이 많은 중심 금속 원자(110)에 리간드(120)의 고립전자쌍이 배위결합을 통해 형성된다.
일 실시예에서 금속 착화합물(100)은 복수개의 링 구조로 구성될 수 있다. 금속 착화합물(100)을 구성하는 링 구조는 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 금속 착화합물(100)을 구성하는 복수개의 링 구조 중 적어도 일부는 방향족 고리(aromatic ring)일 수 있다. 금속 원자(110)는 백금족 원소일 수 있으며, 예를 들어 금속 원자(110)에는 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 및 오스뮴(Os) 등이 포함될 수 있다. 그러나, 링 구조와 금속 원자(110)는 상술한 예시로 제한되지 않는다.
금속 착화합물(100)은 노드(131)와 엣지(132)로 구성되는 2차원 그래프(130)로 표현될 수 있다. 이 때, 금속 착화합물(100)의 링 구조 각각은 2차원 그래프(130)의 노드(131)로 표현되고, 링 구조 간 원자 결합은 노드(131) 간 연결을 나타내는 엣지(132)로 표현될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 노드(131) 중 적어도 일부가 연결됨으로써, 복수개의 노드(131) 및 노드(131) 간 연결을 나타내는 엣지(132)로 구성된 2차원 그래프(130)가 생성될 수 있다. 분자구조 생성 장치는, 이와 같은 방식으로 노드(131)와 엣지(132)로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프(130)를 생성할 수 있다. 노드(131)와 엣지(132)로 구성된 2차원 그래프 각각은 일련의 프로세스를 통해, 금속 원자(110)와 리간드(120)로 구성된 금속 착화합물(100)에 대응되도록 변환될 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 일 실시예에 따른 노드 개수에 따른 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 3개 내지 5개의 노드로 구성될 수 있는 모든 조합의 2차원 그래프가 도시된다. 2차원 그래프는 3개 미만 또는 5개 초과의 노드로도 구성될 있으나, 설명의 편의상 3개 내지 5개의 노드로 구성될 수 있는 2차원 그래프에 대하여 설명하기로 한다.
분자구조 생성 장치는 2차원 그래프를 구성하는 노드의 개수에 기초하여, 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성할 수 있다.
분자구조 생성 장치는 복수개의 노드 중 적어도 일부를 연결함으로써, 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 모든 2차원 그래프를 생성할 수 있다. 2차원 그래프를 3개의 노드로 구성하는 경우, 분자구조 생성 장치는 3개의 노드가 일렬로 연결된 형태의 2차원 그래프(3-1) 및 3개의 노드 각각이 서로 연결된 형태의 2차원 그래프(3-2)를 생성할 수 있다. 2차원 그래프를 4개의 노드로 구성하는 경우, 분자구조 생성 장치는 6개의 2차원 그래프(4-1 내지 4-6)를 생성할 수 있으며, 2차원 그래프를 5개의 노드로 구성하는 경우, 분자구조 생성 장치는 21개의 2차원 그래프(5-1 내지 5-21)를 생성할 수 있다.
즉, 분자구조 생성 장치는 3개 내지 5개의 노드로 구성될 수 있는 모든 조합의 2차원 그래프로서, 총 29개의 2차원 그래프를 생성할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 2차원 그래프를 구성하는 노드가 5각 또는 6각을 갖는 다각형의 링 구조로 치환되는 경우 생성될 수 있는 2차원 그래프가 도시된다.
일 실시예에서 2차원 그래프가 5각 또는 6각을 갖는 3개 내지 5개의 노드로 구성되는 경우, 분자구조 생성 장치는 제 1 연결 방식(210) 및 제 2 연결 방식(220)을 이용하여 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성할 수 있다.
5각 신규 링 구조(212) 또는 6각 신규 링 구조(213)가 기존 분자 구조에 결합되는 경우, 분자구조 생성 장치는 신규 링 구조(212, 213)가 기존 분자 구조를 구성하는 한 개의 링 구조(211)와만 결합하도록 제 1 연결 방식(210)을 적용할 수 있다. 구조도(240)에서 실선 화살표로 표시된 과정이 제 1 연결 방식(210)을 나타낸다.
또한, 5각 신규 링 구조(222) 또는 6각 신규 링 구조(223)가 기존 분자 구조에 결합되는 경우, 분자구조 생성 장치는 신규 링 구조(222, 223)가 기존 분자 구조를 구성하는 두 개의 링 구조(221)와 동시에 결합하도록 제 2 연결 방식(220)을 적용할 수 있다. 구조도(240)에서 점선 화살표로 표시된 과정이 제 1 연결 방식(210)을 나타낸다.
일 실시예에서 2차원 그래프가 5각 또는 6각을 갖는 3개 내지 5개의 노드로 구성되는 경우, 분자구조 생성 장치는 제 1 연결 방식(210) 및 제 2 연결 방식(220)을 이용하여 총 14개의 2차원 그래프를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 2차원 그래프가 6개 이상의 노드로 구성되는 경우, 분자구조 생성 장치는 제 3 연결 방식(230)을 추가로 이용할 수 있다. 5각 신규 링 구조(232) 또는 6각 신규 링 구조(233)가 기존 분자 구조에 결합되는 경우, 분자구조 생성 장치는 신규 링 구조(232, 233)가 기존 분자 구조를 구성하는 세 개의 링 구조(233)와 동시에 결합하도록 제 3 연결 방식(230)을 적용할 수 있다.
한편, 도 2b에서 상술한 내용에 따라 2차원 그래프를 생성하는 경우 중복되는 2차원 그래프가 생성될 수 있으므로, 분자구조 생성 장치는 중복되는 2차원 그래프 중 일부를 삭제하는 작업을 추가적으로 수행할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 일 실시예에 따른 2차원 그래프를 분자구조로 변환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 2차원 그래프는 분자구조로 변환될 수 있다. 일 실시예에서 2차원 그래프에 포함된 노드를 다각형의 링 구조로 치환하고, 2차원 그래프에 포함된 엣지를 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 2차원 그래프를 분자구조로 변환할 수 있다. 한편, 다각형의 링 구조는 탄소 원자로 구성될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 3개의 노드(301)가 일렬로 연결된 형태의 2차원 그래프(300)를 분자구조(320)로 변환하는 예시가 도시된다. 분자구조 생성 장치는 2차원 그래프(300)의 노드(301) 각각을 다각형의 링 구조(310)로 치환할 수 있고, 2차원 그래프(300)의 엣지(302) 각각을 다각형의 링 구조(310) 간 결합으로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 다각형의 링 구조(310)는 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나일 수 있다. 2차원 그래프(300)의 노드(301) 각각이 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나로 치환되는 경우, '6각-6각-6각', '6각-6각-5각', '6각-5각-6각', '6각-5각-5각', '5각-6각-5각' 및 '5각-5각-5각'의 조합이 가능하다. 또한, 링 구조(310) 간 결합 위치를 고려하면, '6각-6각-6각'의 링 구조 조합으로 구성된 서로 다른 분자구조(320, 330)가 2개 생성될 수 있다. 5각 링 구조 및 6각 링 구조의 조합과, 링 구조 간 결합 위치를 고려할 때, 도 3a에 도시된 바와 같이 2차원 그래프(300)에 대응되는 분자구조는 총 9개가 생성될 수 있다.
상기와 같은 방법으로, 분자구조 생성 장치는 도 2에 도시된 총 29개의 2차원 그래프 각각을 다각형의 링 구조(예를 들어, 5각 링 구조 및 6각 링 구조)로 구성된 분자구조로 변환할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조를 분석함으로써, 소정의 조건에 부합하지 않는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조 중에서, 특정 링 구조가 주변 링 구조에 의해 완전히 둘러싸였을 때 특정 링 구조를 둘러싸는 주변 링 구조의 개수가 4개 이하인 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
예를 들어, 분자구조(340)의 경우 중심 링 구조(341)가 4개의 주변 링 구조에 의해 둘러싸여있으므로, 분자구조 생성 장치는 분자구조(340)에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 도 2를 참조하면, 4-6, 5-15, 5-18, 5-19, 5-20 및 5-21에 해당하는 2차원 그래프를 분자구조로 변환하는 경우, 특정 링 구조를 둘러싸는 주변 링 구조의 개수가 4개 이하가 될 수 있다. 즉, 분자구조 생성 장치는 도 2에 도시된 총 29개의 2차원 그래프 중에서 6개(4-6, 5-15, 5-18, 5-19, 5-20 및 5-21)의 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
또한, 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조를 분석함으로써, 특정 원자를 중심으로 4개 이상의 링 구조가 결합되는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 예를 들어, 분자구조(350)의 경우 중심 원자(351)를 중심으로 4개의 링 구조가 결합되므로, 분자구조 생성 장치는 분자구조(350)에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 도 2를 참조하면, 4-4, 5-7, 5-8, 5-10, 5-13, 5-14 및 5-17에 해당하는 2차원 그래프를 분자구조로 변환하는 경우, 특정 원자를 중심으로 4개 이상의 링 구조가 결합될 수 있다. 즉, 분자구조 생성 장치는 도 2에 도시된 총 29개의 2차원 그래프 중에서 7개(4-4, 5-7, 5-8, 5-10, 5-13, 5-14 및 5-17)의 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
또는, 분자구조 생성 장치는 2차원 그래프 중에서 엣지가 겹치지 않고서는 평면으로 나타낼 수 없는 2차원 그래프를 미리 제거할 수도 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 5-21에 해당하는 2차원 그래프(360)의 경우 엣지가 서로 겹치므로, 분자구조 생성 장치는 5-21에 해당하는 2차원 그래프(360)를 제거할 수 있다.
2차원 그래프를 구성하는 노드 각각이 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나로 치환됨으로써 2차원 그래프가 분자구조로 변환되는데, 2차원 그래프를 구성하는 노드의 개수에 따라 분자구조의 개수가 빠르게 증가하게 된다. 이에 따라, 모든 2차원 그래프를 분자구조로 변환하기 보다는, 소정의 조건에 부합하는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 선택하고, 선택된 2차원 그래프만을 분자구조로 변환함으로써 계산의 복잡성을 낮출 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 도 2에 도시된 총 29개의 2차원 그래프 각각을 다각형의 링 구조로 구성된 분자구조로 변환할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조 중에서, 특정 링 구조가 주변 링 구조에 의해 완전히 둘러싸였을 때, 특정 링 구조를 둘러싸는 주변 링 구조의 개수가 4개 이하인 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조 중에서, 특정 원자를 중심으로 4개 이상의 링 구조가 결합되는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 도 2에 도시된 총 29개의 2차원 그래프 중에서 상술한 조건들에 부합하는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프는 도 3c와 같다.
도 3c를 참조하면, 총 29개의 2차원 그래프 중에서 상술한 조건들에 부합하는 2차원 그래프는 14개이다. 분자구조 생성 장치는 14개의 2차원 그래프의 노드를 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나로 치환하고, 엣지를 링 구조 간 결합으로 치환함으로써 14개의 2차원 그래프 각각을 복수의 분자구조로 변환할 수 있다. 14개의 2차원 그래프로부터 변환된 가능한 모든 조합의 분자구조 수는 아래의 표 1과 같다. 즉, 14개의 2차원 그래프로부터 변환된 가능한 모든 조합의 분자구조는 405개이다. 한편, 도 3a 내지 도 3c에서 상술한 내용에 따라, 3개 내지 6개의 노드로 구성될 수 있는 모든 조합의 2차원 그래프를 분자 구조로 변환하는 경우, 변환 가능한 모든 조합의 분자구조는 2594개이다.
링 구조 분자구조 수
3-1 9
3-2 4
4-1 4
4-2 31
4-3 14
4-5 9
5-2 22
5-3 141
5-5 62
5-6 42
5-9 12
5-11 7
5-12 28
5-16 20
도 4는 일 실시예에 따른 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 분자구조 생성 장치는 3개의 노드가 일렬로 연결된 형태의 2차원 그래프를 3개의 6각 링 구조로 구성된 제 1 분자구조(400)로 변환할 수 있다. 제 1 분자구조(400)를 구성하는 6각 링 구조는 탄소 원자들로 구성될 수 있다.
분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자 또는 비금속 원자로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 소정의 조건에 기초하여 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수(bond order)가 2인 탄소 원자를 금속 원자로 치환할 수 있다. 결합 차수가 2인 탄소 원자란, 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 원자 중 다른 탄소 원자 2개와 결합한 탄소 원자를 의미한다. 결합 차수가 2인 탄소 원자는 이차 탄소 원자로 지칭하기도 한다.
제 1 분자구조(400)의 탄소 원자가 금속 원자로 치환됨으로써 3개의 제 2 분자구조(410 내지 430)가 생성될 수 있다. 일 실시예에서 금속 원자를 나타내는 M은 백금족 원소일 수 있고, 금속 원자에는 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 및 오스뮴(Os) 등이 포함될 수 있으나, 금속 원자는 이에 제한되지 않는다. 제 2 분자구조(410 내지 430)에서 금속 원자로 치환된 탄소 원자의 위치를 살펴보면, 치환된 탄소 원자는 다른 탄소 원자 2개와 결합하고 있었음을 알 수 있다. 즉, 제 2 분자구조(410 내지 430)에서 결합 차수가 2인 탄소 원자가 금속 원자로 치환된다. 반면, 제 1 분자구조(400)의 특정 위치(401)의 탄소는 다른 탄소 원자 3개와 결합하고 있는 결합 차수가 3인 삼차 탄소 원자로서, 결합 차수가 2인 탄소 원자만을 금속 원자로 치환할 수 있다는 조건에 의할 때 특정 위치(411)의 탄소는 금속 원자로 치환될 수 없다.
제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 중에서 결합 차수가 2인 탄소 원자만이 금속 원자로 치환될 수 있는 경우, 도 4에 도시된 된 제 2 분자구조(410 내지 430) 외에 다른 분자구조가 생성될 수 없다. 즉, 제 2 분자구조(410 내지 430)는, 제 1 분자구조(400)에 포함된 탄소 중에서 결합 차수가 2인 탄소 원자를 금속 원자로 치환하여 생성할 수 있는 가능한 모든 조합을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
분자구조 생성 장치는 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 소정의 조건에 기초하여 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 분자구조에 포함된 탄소 원자를 금속 원자로 치환한 후, 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수에 기초하여 분자구조 중 일부를 선택할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 탄소 원자가 금속 원자로 치환된 분자구조 중에서, 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 분자구조를 선택할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 결합 차수가 2인 탄소 원자가 금속 원자(예를 들어, 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 또는 오스뮴(Os))(511)로 치환된 분자구조(510)가 도시된다. 이 때, 금속 원자(511)와 인접한 인접 탄소 원자들(512, 513)의 결합 차수는 3이 된다.
도 4를 참조하여 설명하면, 도 4에 도시된 된 제 2 분자구조(410 내지 430) 중에서, 좌측 및 중간 제 2 분자구조(410 및 420)의 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들 중 적어도 일부의 결합 차수는 3이 아니다. 반면, 우측 제 2 분자구조(430)의 금속 원자와 인접한 모든 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3이 된다. 즉, 도 4의 경우, 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 분자구조를 선택한다는 조건에 의할 때, 분자구조 생성 장치는 최종적으로 우측 제 2 분자구조(430)만을 선택할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 도 3c에 도시된 14개의 2차원 그래프 중에서, 3-2, 4-1 및 5-11, 3개의 2차원 그래프의 경우, 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 위치의 탄소 원자가 금속 원자로 치환되더라도, 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들 중 적어도 일부의 결합 차수는 3이 아니게 된다. 즉, 분자구조 생성 장치는 도 3c에 도시된 14개의 2차원 그래프 중에서 3-2, 4-1 및 5-11, 3개의 2차원 그래프를 제외한 나머지 11개의 2차원 그래프만을 선택할 수 있다.
분자구조 생성 장치는 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 2차원 그래프를 제 1 분자구조로 변환할 수 있다. 이 때, 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조를 분석함으로써, 소정의 조건에 부합하지 않는 제 1 분자구조에 대응되는 2차원 그래프는 제거할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 소정의 조건에 기초하여 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환할 수 있다.
도 2 내지 도 4 및 도 5a 내지 도 5b에서 상술한 내용에 의할 때, 분자구조 생성 장치는 도 2에 도시된 29개의 2차원 그래프 중에서 11개의 2차원 그래프(3-1, 4-2, 4-3, 4-5, 5-2, 5-3, 5-5, 5-6, 5-9, 5-11, 5-12 및 5-16)만을 선택하고, 선택된 11개의 2차원 그래프를 변환하여 제 2 분자구조를 생성할 수 있다. 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나는 금속 원자로 치환된다.
이 경우, 도 5c를 참조하면, 제 2 분자구조는 총 594개 생성될 수 있으며, 이 중에서 금속 원자가 5각 링 구조에 포함된 경우가 262개, 금속 원자가 6각 링 구조에 포함된 경우가 332개이다.
도 6은 일 실시예에 따른 최종적으로 생성된 금속 착화합물의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 하나가 금속 원자(610)로 치환될 수 있다. 일 실시예에서 도 4 및 도 5a 내지 도 5c에서 상술한 내용에 기초하여 분자구조(600)에 포함된 탄소가 금속 원자(610)로 치환될 수 있다.
또한, 분자구조 생성 장치는 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 탄소 원자 이외의 비금속 원자로 치환할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소 원자(660)로 치환할 수 있다. 계산의 복잡성을 낮추기 위해, 분자구조(600)에서 질소 원자(660)로 치환된 탄소 원자의 개수는 5개 이하일 수 있다. 또한, 분자구조(600)를 구성하는 링 구조 당 질소 원자(660)로 치환된 탄소 원자의 개수는 3개 이하일 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 산소 원자로 치환할 수 있다. 분자구조(600)에서 산소 원자로 치환된 탄소 원자의 개수는 1개 이하일 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 분자구조(600)에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 +1가 질소 원자(N+)(670)로 치환할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 금속 원자(640)와 인접한 탄소 원자를 +1가 질소 원자(670)로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 금속 원자(640)를 포함하는 링 구조에 인접한 인접 링 구조(680)는 방향족 고리(aromatic ring)일 수 있다.
분자구조 생성 장치는 최종적으로 금속 원자(640)와 리간드(650)로 구성된 금속 착화합물(630)을 생성할 수 있다. 금속 착화합물(630)은 적어도 하나의 질소 원자(660), 산소 원자 및 +1가 질소 원자(670)를 포함할 수 있고, 금속 착화합물(630)을 구성하는 링 구조 중 적어도 일부는 방향족 고리일 수 있다.
도 5c를 참조하여 설명하면, 594개의 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 일부를 질소 원자로 치환함에 있어서 치환된 질소 원자의 개수를 5개 이하로 설정하는 경우, 분자구조 생성 장치는 제 2 분자구조로부터 약 1천만 개의 최종 분자구조(예를 들어, 금속 착화합물)을 생성할 수 있다. 즉, 제 2 분자구조로부터 생성 가능한 모든 조합의 최종 분자구조는 약 1천만 개가 된다. 최종 분자구조는 분자구조 생성 장치의 메모리에 저장되거나, 외부 서버로 전송될 수 있다. 한편, 분자구조 생성 장치는 최종 분자구조 간에 중복된 것이 없는지 중복검사를 수행할 수 있다.
분자구조 생성 장치는 도 1 내지 도 6에서 상술한 방법을 통해, 가능한 모든 조합의 분자구조를 체계적으로 생성할 수 있다. 즉, 분자구조 생성 장치는 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프로부터, 소정의 조건을 만족하는 가능한 모든 조합의 분자구조(예를 들어, 금속 착화합물)를 생성할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 딥 뉴럴 네트워크(Deep Neural Network, 이하 DNN)에서 수행되는 연산을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, DNN(700)은 입력 레이어, 히든 레이어들 및 출력 레이어를 포함하는 구조를 가지며, 수신되는 입력 데이터(예를 들어,
Figure pat00001
및
Figure pat00002
)를 기초로 연산을 수행하고, 수행 결과를 기초로 출력 데이터(예를 들어,
Figure pat00003
및
Figure pat00004
)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, DNN(700)은 입력 레이어(Layer 1), 2개의 히든 레이어들(Layer 2 및 Layer 3) 및 출력 레이어(Layer 4)를 포함할 수 있다. DNN(700)은 유효한 정보를 처리할 수 있는 보다 많은 레이어들을 포함하므로, DNN(700)은 싱글 레이어를 갖는 뉴럴 네트워크보다 복잡한 데이터 집합들을 처리할 수 있다. 한편, DNN(700)은 4개의 레이어들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시에 불과할 뿐 DNN(700)은 더 적거나 많은 레이어들을 포함하거나, 더 적거나 많은 채널들을 포함할 수 있다. 즉, DNN(700)은 도 7에 도시된 것과는 다른, 다양한 구조의 레이어들을 포함할 수 있다.
DNN(700)에 포함된 레이어들 각각은 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 채널은 뉴런(neuron), 프로세싱 엘리먼트(Processing element, PE), 유닛(unit) 또는 이와 유사한 용어들로 알려진, 복수의 인공 노드(artificial node)들에 해당될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, Layer 1은 2개의 채널들(노드들), Layer 2 및 Layer 3 각각은 3개의 채널들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐 DNN(20)에 포함된 레이어들 각각은 다양한 개수의 채널들(노드들)을 포함할 수 있다.
DNN(700)의 레이어들 각각에 포함된 채널들은 서로 연결되어 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 하나의 채널은 다른 채널들로부터 데이터를 수신하여 연산할 수 있고, 연산 결과를 또 다른 채널들로 출력할 수 있다.
채널들 각각의 입력 및 출력 각각은 입력 액티베이션 및 출력 액티베이션이라고 지칭될 수 있다. 즉, 액티베이션은 한 채널의 출력임과 동시에, 다음 레이어에 포함된 채널들의 입력에 해당되는 파라미터일 수 있다. 한편, 채널들 각각은 이전 레이어에 포함된 채널들로부터 수신된 액티베이션들 및 웨이트들에 기초하여 자신의 액티베이션을 결정할 수 있다. 웨이트는 각 채널에서의 출력 액티베이션을 계산하기 위해 이용되는 파라미터로서, 채널들 간의 연결관계에 할당되는 값일 수 있다.
채널들 각각은 입력을 수신하여 출력 액티베이션을 출력하는 연산 유닛(computational unit) 또는 프로세싱 엘리먼트(processing element)에 의해 처리될 수 있고, 채널들 각각의 입력-출력은 매핑될 수 있다. 예를 들어,
Figure pat00005
는 액티베이션 함수(activation function)이고,
Figure pat00006
는 (i-1) 번째 레이어에 포함된 k 번째 채널로부터 i 번째 레이어에 포함된 j번째 채널로의 웨이트며,
Figure pat00007
는 i 번째 레이어에 포함된 j 번째 채널의 바이어스(bias)이고,
Figure pat00008
는 i 번째 레이어의 j 번째 채널의 액티베이션이라고 할 때, 액티베이션
Figure pat00009
는 다음과 같은 수학식 1을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure pat00010
도 7에 도시된 바와 같이, 2번째 레이어(Layer 2)의 첫 번째 채널(CH 1)의 액티베이션은
Figure pat00011
로 표현될 수 있다. 또한,
Figure pat00012
은 수학식 1에 따라
Figure pat00013
의 값을 가질 수 있다. 다만, 앞서 설명한 수학식 1은 DNN(700)에서 데이터를 처리하기 위해 이용되는 액티베이션 및 웨이트를 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 제한되지 않는다. 액티베이션은 이전 레이어로부터 수신된 액티베이션들의 합(sum)에 액티베이션 함수를 적용한 값을 Rectified Linear Unit (ReLU)을 통과시킴으로써 획득된 값일 수 있다.
한편, 분자구조 생성 장치는 도 1 내지 도 6에서 상술한 일련의 프로세스를 거쳐 생성된 약 1천만 개의 최종 분자구조 중 일부를 임의로 선택할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 선택된 최종 분자구조에 대해 DFT(Density Function Theory) 시뮬레이션을 적용하여 특정 물성 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 약 1천만 개의 최종 분자구조 중 약 5만 개의 최종 분자구조를 임의로 선택하여 DFT 시뮬레이션을 적용하고, 약 5만 개의 최종 분자구조 각각에 대한 물성 값을 산출할 수 있다. 한편, 특정 물성 값은 굴절률 값, 탄성 계수, 녹는 점, 투과 파장 및 발광 파장 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
분자구조 생성 장치는 임의로 선택된 최종 분자구조와, 최종 분자구조 각각에 대한 특정 물성 값이 매칭된 데이터를 이용하여 DNN(700)을 학습시킬 수 있다. 구체적으로, 분자구조 생성 장치는 표현자를 DNN(700)의 입력 데이터로 이용할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 선택된 최종 분자구조의 표현자로서 ECFP(Extended Connectivity Fingerprint)를 DNN(700)의 입력 데이터로 이용할 수 있다.
최종 분자구조의 표현자가 DNN(700)에 입력되면, 출력 데이터로 물성 값이 산출될 수 있다. 예를 들어, DNN(700)에서 출력되는 물성 값은 OLED 도펀트(dopant)의 특성을 나타내는 T1 에너지 레벨 값일 수 있다.
DNN(700) 표현자 및 물성 값을 이용한 학습을 통해, 표현자와 물성 간의 관계를 규정하는 인자를 결정할 수 있다. 즉, DNN(700)을 구성하는 Layer 1 내지 Layer 4 중에서, 표현자는 입력 레이어인 Layer 1이 되고, 물성 값은 출력 레이어인 Layer 4가 되며, 인자는 적어도 하나의 히든 레이어(Layer 2 및/또는 Layer 3)이 될 수 있다.
분자구조 생성 장치는 학습이 완료된 DNN(700)에 나머지 최종 분자구조의 표현자를 입력 데이터로 이용함으로써, 최종적으로 도 1 내지 도 6에서 상술한 일련의 프로세스를 거쳐 생성된 약 1천만 개의 최종 분자구조 전부에 대한 특정 물성 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 학습이 완료된 DNN(700)을 이용하여 약 1천만 개의 최종 분자구조 전부에 대한 T1 에너지 레벨 값을 획득할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 최종 분자구조 각각에 대한 T1 에너지 레벨 값을 도시한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 도 7의 DNN(700)을 이용하여 획득된 약 1천만 개의 최종 분자구조 각각에 대한 T1 에너지 레벨 값이 도시된다. 분자구조 생성 장치는 목표 물성 값을 설정하여, 설정된 목표 물성 값을 만족시키는 최종 분자구조를 획득할 수 있다.
예를 들어, T1 에너지 레벨 값에 대한 목표 물성 값이 2.70eV인 경우, 분자구조 생성 장치는 T1 에너지 레벨 값이 2.70eV 이상인 최종 분자구조만을 선별적으로 획득할 수 있다. 도 8을 참조하면, 약 1천만 개의 최종 분자 구조 중에서, 1.04%에 해당하는 약 2만5천 개의 최종 분자구조의 T1 에너지 레벨 값이 2.70eV이 되므로, 분자구조 생성 장치는 약 2만5천 개의 최종 분자구조만을 선별적으로 획득할 수 있다.
분자구조 생성 장치는 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프로부터, 소정의 조건을 만족하는 가능한 모든 조합의 분자구조를 생성할 수 있다. 즉, 분자구조 생성 장치는 가능한 모든 조합의 분자구조를 체계적으로 생성하고, DFT 시뮬레이션 및 DNN을 이용하여 생성된 모든 분자구조에 대한 특정 물성 값을 획득할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 기설정된 목표 물성 값과 분자구조 각각의 특정 물성 값을 비교함으로써, 목표 물성 값을 갖는 분자구조만을 선택적으로 획득할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 분자구조를 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서 분자구조 생성 장치는 2차원 그래프를 구성하는 복수개의 노드 수에 기초하여, 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성할 수 있다.
일 실시예에서 임의의 분자 구조는 노드와 엣지로 구성되는 2차원 그래프로 표현될 수 있다. 이 때, 분자 구조를 구성하는 링 구조 각각은 2차원 그래프의 노드로 표현되고, 링 구조 간 원자 결합은 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 표현될 수 있다.
분자구조 생성 장치는 생성된 2차원 그래프 중에서 소정의 조건에 부합하지 않는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 2차원 그래프 중에서 엣지가 겹치지 않고서는 평면으로 나타낼 수 없는 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
단계 920에서 분자구조 생성 장치는 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 엣지를 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환할 수 있다.
링 구조의 형태(예를 들어, 5각 링 구조 및 6각 링 구조)와 링 구조 간 결합 위치에 따라, 하나의 2차원 그래프는 복수개의 제 1 분자구조로 변환될 수 있다.
분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조를 분석함으로써, 소정의 조건에 부합하지 않는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조 중에서, 특정 링 구조가 주변 링 구조에 의해 완전히 둘러싸였을 때 특정 링 구조를 둘러싸는 주변 링 구조의 개수가 4개 이하인 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 변환된 분자구조를 분석함으로써, 특정 원자를 중심으로 4개 이상의 링 구조가 결합되는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 제거할 수 있다.
단계 930에서 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 어느 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자를 금속 원자로 치환할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 탄소 원자를 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 및 오스뮴(Os) 중 어느 하나로 치환할 수 있다.
또한, 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자를 비금속 원자로 치환할 수 있다. 예를 들어, 분자구조 생성 장치는 탄소 원자를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환할 수 있다. 그러나, 치환되는 원자의 종류는 이에 제한되지 않는다.
즉, 분자구조 생성 장치에서 생성된 최종 분자구조는 금속 원자를 포함하는 금속 착화합물일 수 있고, 금속 원자를 포함되지 않은 유기 분자일 수도 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수가 2인 탄소 원자를 금속 원자로 치환함으로써, 제 2 분자 구조를 생성할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치는 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수가 2이고, 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 탄소 원자를 금속 원자로 치환함으로써, 제 2 분자 구조를 생성할 수 있다.
또한, 분자구조 생성 장치는 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소 원자 또는 산소 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성할 수 있다.
분자구조 생성 장치는 소정의 조건에 기초하여 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소 원자 또는 산소 원자로 치환할 수 있다.
일 실시예에서 분자구조에서 질소 원자로 치환된 탄소 원자의 개수는 5개 이하일 수 있다. 또한, 분자구조를 구성하는 링 구조 당 질소 원자로 치환된 탄소 원자의 개수는 3개 이하일 수 있다. 또한, 분자구조에서 산소 원자로 치환된 탄소 원자의 개수는 1개 이하일 수 있다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 +1가 질소 원자(N+)로 치환할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 금속 원자와 인접한 탄소 원자를 +1가 질소 원자로 치환할 수 있다.
한편, 금속 원자를 포함하는 링 구조에 인접한 인접 링 구조는 방향족 고리(aromatic ring)일 수 있다.
분자구조 생성 장치는 단계 910 내지 930을 통해 생성된 가능한 모든 조합의 최종 분자구조의 특정 물성 값을 산출할 수 있다. 일 실시예에서 분자구조 생성 장치는 최종 분자구조의 일부를 임의로 선택하고, 선택된 최종 분자구조에 대해 DFT(Density Function Theory) 시뮬레이션을 적용하여 특정 물성 값을 산출할 수 있다. 분자구조 생성 장치는 임의로 선택된 최종 분자구조와, 최종 분자구조 각각에 대한 특정 물성 값이 매칭된 데이터를 이용하여 DNN을 학습시킬 수 있다. 분자구조 생성 장치는 학습이 완료된 DNN을 이용하여 나머지 최종 분자구조에 대한 특정 물성 값을 산출할 수 있다. 상술한 과정을 통해, 분자구조 생성 장치는 가능한 모든 조합의 분자구조를 체계적으로 생성할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 분자구조 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 분자구조 생성 장치(1000)는 제어부(1010) 및 메모리(1020)를 포함할 수 있다. 도 10의 분자구조 생성 장치(1000)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 10에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.
분자구조 생성 장치(1000)는 PC(personal computer), 서버 디바이스, 모바일 디바이스, 임베디드 디바이스 등의 다양한 종류의 디바이스들로 구현될 수 있다.
제어부(1010)는 도 1 내지 도 9에서 상술한 분자구조를 생성하기 위한 일련의 프로세스를 제어할 수 있다. 제어부(1010)는 분자구조 생성 장치(1000)를 제어하기 위한 전반적인 기능들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 제어부(1010)는 분자구조 생성 장치(1000) 내의 메모리(1020)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 분자구조 생성 장치(1000)를 전반적으로 제어한다. 제어부(1010)는 분자구조 생성 장치(1000) 내에 구비된 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
메모리(1020)는 분자구조 생성 장치(1000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(1020)는 분자구조 생성 장치(1000)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다. 메모리(1020)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
한편, 분자구조 생성 장치(1000)는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부(미도시)를 통해 외부 서버로부터 데이터를 수신하거나, 외부 서버로 데이터를 전송할 수 있다. 통신부(미도시)는 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신부를 포함할 수 있다. 또한, 분자구조 생성 장치(1000)는 사용자 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는, 분자구조 생성 장치(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스에는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서 분자구조 생성 장치(1000)는 뉴럴 네트워크 장치를 포함할 수 있다. 뉴럴 네트워크 장치는 PC(personal computer), 서버 디바이스, 모바일 디바이스, 임베디드 디바이스 등의 다양한 종류의 디바이스들로 구현될 수 있고, 구체적인 예로서 뉴럴 네트워크를 이용한 음성 인식, 영상 인식, 영상 분류 등을 수행하는 스마트폰, 태블릿 디바이스, AR(Augmented Reality) 디바이스, IoT(Internet of Things) 디바이스, 자율주행 자동차, 로보틱스, 의료기기 등에 해당될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 나아가서, 뉴럴 네트워크 장치는 위와 같은 디바이스에 탑재되는 전용 하드웨어 가속기(HW accelerator)에 해당될 수 있고, 뉴럴 네트워크 장치는 뉴럴 네트워크 구동을 위한 전용 모듈인 NPU(neural processing unit), TPU(Tensor Processing Unit), Neural Engine 등과 같은 하드웨어 가속기일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, "부"는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 분자구조를 생성하는 방법에 있어서,
    2차원 그래프를 구성하는 복수개의 노드 수에 기초하여, 상기 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성하는 단계;
    상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 단계; 및
    상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 분자구조를 생성하는 단계는,
    상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다각형의 링 구조는, 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나인 것인, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차원 그래프는 3개 내지 5개의 노드로 구성되는 것인, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분자구조로 변환하는 단계는,
    상기 2차원 그래프 중에서, 소정의 조건에 부합하는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 2차원 그래프를 구성하는, 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 선택된 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 분자구조를 생성하는 단계는,
    상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수가 2인 탄소 원자를 상기 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 최종 분자구조를 생성하는 단계는,
    상기 제 2 분자구조 중에서, 상기 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 제 2 분자구조를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 어느 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 원자를 포함하는 링 구조에 인접한 인접 링 구조는 방향족 고리인 것인, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 최종 분자구조 중 일부를 선택하는 단계;
    상기 선택된 최종 분자구조에 대한 특정 물성 값을 산출하는 단계; 및
    상기 선택된 최종 분자구조의 표현자를 뉴럴 네트워크의 입력 데이터로 이용하고, 상기 선택된 최종 분자구조 각각에 대응되는 상기 특정 물성 값을 상기 뉴럴 네트워크의 출력 데이터로 이용함으로써 상기 뉴럴 네트워크를 학습시키는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 생성된 최종 분자구조 중 적어도 일부와, 상기 적어도 일부의 최종 분자구조 각각에 대한 특정 물성 값이 매칭된 매칭 데이터에 기초하여 학습된 뉴럴 네트워크를 이용함으로써, 임의의 분자구조에 대한 상기 특정 물성 값을 산출하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  11. 분자구조를 생성하는 분자구조 생성 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써 분자구조 생성 장치를 구동하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 2차원 그래프를 구성하는 복수개의 노드 수에 기초하여, 상기 복수개의 노드 및 노드 간 연결을 나타내는 엣지로 구성된 가능한 모든 조합의 2차원 그래프를 생성하고, 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하고, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 탄소 원자 이외의 다른 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 어느 하나를 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하며, 상기 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 다각형의 링 구조는, 5각 링 구조 및 6각 링 구조 중 어느 하나인 것인, 분자구조 생성 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차원 그래프는 3개 내지 5개의 노드로 구성되는 것인, 분자구조 생성 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 2차원 그래프 중에서, 소정의 조건에 부합하는 분자구조에 대응되는 2차원 그래프를 선택하고, 상기 선택된 2차원 그래프를 구성하는, 상기 복수개의 노드 각각을 탄소 원자로 구성된 다각형의 링 구조로 치환하고, 상기 엣지를 상기 다각형의 링 구조 간 결합으로 치환함으로써, 상기 선택된 2차원 그래프를 가능한 모든 조합의 제 1 분자구조로 변환하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 결합 차수가 2인 탄소 원자를 상기 금속 원자로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 제 2 분자구조를 생성하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 2 분자구조 중에서, 상기 금속 원자와 인접한 인접 탄소 원자들의 결합 차수가 3인 제 2 분자구조를 선택하고, 상기 선택된 제 2 분자구조에 포함된 탄소 원자 중 적어도 어느 하나를 질소(N), 산소(O), 인(P), 황(S), 셀레늄(Se) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 치환함으로써 가능한 모든 조합의 최종 분자구조를 생성하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속 원자를 포함하는 링 구조에 인접한 인접 링 구조는 방향족 고리인 것인, 분자구조 생성 장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 생성된 최종 분자구조 중 적어도 일부와, 상기 적어도 일부의 최종 분자구조 각각에 대한 특정 물성 값이 매칭된 매칭 데이터에 기초하여 학습된 뉴럴 네트워크를 이용함으로써, 임의의 분자구조에 대한 상기 특정 물성 값을 산출하는 것인, 분자구조 생성 장치.
  20. 제 1항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020180083650A 2018-05-18 2018-07-18 분자구조를 생성하는 장치 및 방법 KR102519183B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/402,410 US11450410B2 (en) 2018-05-18 2019-05-03 Apparatus and method for generating molecular structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862673377P 2018-05-18 2018-05-18
US62/673,377 2018-05-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190132169A true KR20190132169A (ko) 2019-11-27
KR102519183B1 KR102519183B1 (ko) 2023-04-06

Family

ID=68730226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180083650A KR102519183B1 (ko) 2018-05-18 2018-07-18 분자구조를 생성하는 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102519183B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008607A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Ridi Nourin Haque Chemistry education device using artificial intelligence and augmented reality and method of providing chemistry education service using the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. Montavon et al., Machine learning of molecular electronic properties in chemical compound space, New J. Phys. Vol.15, 095003(2013)* *
L. B. Kier et al., Design of Molecules from Quantitative Structure-Activity Relationship Models, J. Chem. Inf. Comput. Sci. Vol.33, pp143-147(1993)* *
P. Mata et al., SPROUT: 3D Structure Generation Using Templates, J. Chem. Inf. Comput. Sci. Vol.35, pp479-493(1995)* *
W. Li et al., Ion implantation of low energy Si into graphene: insight from computational studies, RSC Adv. Vol.5, 99920(2015)* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008607A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Ridi Nourin Haque Chemistry education device using artificial intelligence and augmented reality and method of providing chemistry education service using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102519183B1 (ko) 2023-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Madani et al. Fast and accurate view classification of echocardiograms using deep learning
US11581067B2 (en) Method and apparatus for generating a chemical structure using a neural network
Graves et al. Hybrid computing using a neural network with dynamic external memory
US11450410B2 (en) Apparatus and method for generating molecular structure
US20220108188A1 (en) Querying knowledge graphs with sub-graph matching networks
Vinzamuri et al. Cox regression with correlation based regularization for electronic health records
CN106415535A (zh) 使用深度学习模型的上下文相关的搜索
Zhang et al. KnowRisk: an interpretable knowledge-guided model for disease risk prediction
EP3909061A1 (en) Automated generation of codes
CN108604311A (zh) 利用层级式外部存储器的增强神经网络
KR20210147862A (ko) 역합성 예측 모델의 학습 방법 및 장치
JP7339234B2 (ja) 画像分類装置、画像分類方法及び画像分類モデルの生成方法
CN116235191A (zh) 选择用于训练模型的训练数据集
KR20210042777A (ko) 화학구조를 생성하는 장치 및 방법
Cho et al. Predicting post-stroke hospital discharge disposition using interpretable machine learning approaches
Ning et al. A novel interpretable machine learning system to generate clinical risk scores: An application for predicting early mortality or unplanned readmission in a retrospective cohort study
Garbuio et al. An algorithm for designing value propositions in the IoT space: Addressing the challenges of selecting the initial class in reference class forecasting
Pennisi et al. Skin lesion area segmentation using attention squeeze u-net for embedded devices
KR20190132169A (ko) 분자구조를 생성하는 장치 및 방법
CN110443347A (zh) 神经网络方法和装置
Sikka Elements of Deep Learning for Computer Vision: Explore Deep Neural Network Architectures, PyTorch, Object Detection Algorithms, and Computer Vision Applications for Python Coders (English Edition)
Alshareet et al. Incorporation of ISO 25010 with machine learning to develop a novel quality in use prediction system (QiUPS)
KR102547802B1 (ko) 뉴럴 네트워크를 이용하여 화학 구조를 생성하는 장치 및 방법
Alamri et al. Implicit and explicit attention for zero-shot learning
JP7330827B2 (ja) データ処理装置、データ処理方法、およびデータ処理プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant