Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

A Simple and Scalable Kernel Density Approach for Reliable Uncertainty Quantification in Atomistic Machine Learning

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F25%3A10505098" target="_blank" >RIV/00216208:11310/25:10505098 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=5CM7Gt3TtR" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=5CM7Gt3TtR</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c02595" target="_blank" >10.1021/acs.jpclett.5c02595</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    A Simple and Scalable Kernel Density Approach for Reliable Uncertainty Quantification in Atomistic Machine Learning

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Machine learning models are increasingly used to predict material properties and accelerate atomistic simulations, but the reliability of their predictions depends on the representativeness of the training data. We present a scalable, GPU-accelerated uncertainty quantification framework based on k-nearest-neighbor kernel density estimation (KDE) in a PCA-reduced descriptor space. This method efficiently detects sparsely sampled regions in large, high-dimensional data sets and provides a transferable, model-agnostic uncertainty metric without requiring retraining costly model ensembles. The framework is validated across diverse case studies varying in (i) chemistry, (ii) prediction models (including foundational neural network), (iii) descriptors used for KDE estimation, and (iv) properties whose uncertainty is sought. In all cases, the KDE-based score reliably flags extrapolative configurations, correlates well with conventional ensemble-based uncertainties, and highlights regions of reduced prediction trustworthiness. The approach offers a practical route for improving the interpretability, robustness, and deployment readiness of ML models in materials science.

  • Název v anglickém jazyce

    A Simple and Scalable Kernel Density Approach for Reliable Uncertainty Quantification in Atomistic Machine Learning

  • Popis výsledku anglicky

    Machine learning models are increasingly used to predict material properties and accelerate atomistic simulations, but the reliability of their predictions depends on the representativeness of the training data. We present a scalable, GPU-accelerated uncertainty quantification framework based on k-nearest-neighbor kernel density estimation (KDE) in a PCA-reduced descriptor space. This method efficiently detects sparsely sampled regions in large, high-dimensional data sets and provides a transferable, model-agnostic uncertainty metric without requiring retraining costly model ensembles. The framework is validated across diverse case studies varying in (i) chemistry, (ii) prediction models (including foundational neural network), (iii) descriptors used for KDE estimation, and (iv) properties whose uncertainty is sought. In all cases, the KDE-based score reliably flags extrapolative configurations, correlates well with conventional ensemble-based uncertainties, and highlights regions of reduced prediction trustworthiness. The approach offers a practical route for improving the interpretability, robustness, and deployment readiness of ML models in materials science.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Physical Chemistry Letters

  • ISSN

    1948-7185

  • e-ISSN

    1948-7185

  • Svazek periodika

    16

  • Číslo periodika v rámci svazku

    42

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    11081-11086

  • Kód UT WoS článku

    001595343700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105018905942