Graphormer

GitHub
2.4k 374 中等 1 次阅读 今天MIT其他数据工具语言模型开发框架
AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

Graphormer 是一款专为分子建模设计的通用深度学习框架,旨在加速材料发现、药物研发等科学领域的 AI 应用。它有效解决了传统深度学习模型在处理复杂分子图结构时精度不足或效率低下的难题,帮助科研人员更精准地预测分子性质与反应机制。

这款工具主要面向人工智能研究人员、计算化学家以及从事药物或材料开发的工程师。通过 Graphormer,用户可以轻松训练自定义模型,或直接利用其在大型基准数据集(如 PCQM4M、Open Catalyst)上预训练的高性能版本,快速开展前沿研究。

Graphormer 的核心亮点在于其创新的架构设计,成功将 Transformer 的强大表达能力引入图神经网络领域。它不仅曾斩获 KDD Cup 2021 和 Open Catalyst Challenge 等多项国际赛事冠军,还具备极高的灵活性,完美兼容 PyG、DGL、OGB 等主流图学习库及 Fairseq 骨干网络。无论是希望复现顶尖科研成果的学者,还是致力于构建高效分子模拟流程的开发者,Graphormer 都能提供从数据接口到模型训练的一站式支持,是探索微观分子世界的得力助手。

使用场景

某生物制药公司的 AI 研发团队正致力于从数百万种候选分子中筛选出能高效结合特定靶点的新型药物分子。

没有 Graphormer 时

  • 传统图神经网络难以捕捉分子长程依赖关系,导致对复杂分子结构的能量预测准确率低下,大量无效候选者进入实验环节。
  • 团队需耗费数周时间手动构建特征工程并调整模型架构,以适配不同的数据集格式(如 OGB 或 PyG),研发迭代周期极长。
  • 缺乏高质量的预训练模型,每次新任务都需从头训练,不仅消耗巨大的算力资源,且在数据稀缺场景下模型极易过拟合。
  • 在开放催化剂挑战等高标准基准测试中,现有模型性能遭遇瓶颈,无法达到工业级筛选所需的精度阈值。

使用 Graphormer 后

  • 利用 Graphormer 独有的 Transformer 架构处理分子图,精准捕获原子间的长程相互作用,将量子性质预测误差显著降低,大幅减少湿实验试错成本。
  • 直接调用其灵活的数据接口无缝对接 PyG、DGL 及 OCP 数据集,无需重复造轮子,团队可在一天内完成新任务的模型部署与验证。
  • 加载在 PCQM4M 等大型数据集上预训练的 Graphormer 模型,实现“开箱即用”,即使在小样本药物发现任务中也能快速收敛并保持高泛化能力。
  • 凭借其在 Open Catalyst Challenge 中夺冠的架构优势,模型在关键基准测试中刷新 SOTA 记录,为材料筛选提供了可信赖的决策依据。

Graphormer 通过引入先进的 Transformer 骨干网络与丰富的预训练模型库,将分子建模的研发效率提升了数量级,成为加速新药与新材料发现的核心引擎。

运行环境要求

操作系统
  • 未说明
GPU

未说明

内存

未说明

依赖
notesREADME 中未列出具体的系统、硬件及 Python 版本要求,仅提供了通过运行 'bash install.sh' 脚本使用 Conda 进行安装的方法。该工具支持 PyG、DGL、OGB 和 OCP 等主流图深度学习库的接口和数据集,并基于 fairseq 构建。高级预训练模型仅在 Azure Quantum Elements 上提供。
python未说明
PyG
DGL
OGB
OCP
fairseq
Graphormer hero image

快速开始

Graphormer 是一个深度学习工具包,旨在帮助研究人员和开发者训练用于分子建模任务的自定义模型。它的目标是加速人工智能在分子科学领域的研究与应用,例如材料发现、药物研发等。项目官网

Graphormer 的高级预训练版本仅在 Azure Quantum Elements 上提供。

招聘

目前招聘暂时冻结,将于近期重新开放,请持续关注。

我们正在各个层级招聘(包括全职研究员和实习生)!如果您对与我们一起从事分子科学领域的人工智能研究感兴趣,请将您的简历发送至 shuz@microsoft.com

Graphormer v2.0 亮点

  • 提供了在 Open Catalyst Challenge 中使用的模型、代码和脚本。
  • 提供了 PCQM4M 和 PCQM4Mv2 数据集上的预训练模型,更多预训练模型即将发布。
  • 支持 PyG、DGL、OGB 和 OCP 的接口及数据集。
  • 支持 Fairseq 后端。
  • 文档已上线!

最新动态:

2022年3月10日

  1. 我们上传了一篇 技术报告,其中描述了在 PCQM4M 和 Open Catalyst Project 上的改进基准测试结果。

2021年12月22日

  1. Graphormer v2.0 正式发布。欢迎体验!

2021年12月10日

  1. Graphormer 荣获 Open Catalyst Challenge 冠军。相关技术演讲可通过此链接观看:视频链接
  2. NeurIPS 2021 的 幻灯片 可通过此链接查看:幻灯片链接
  3. Graphormer 新版本 即将发布,它将作为一个通用的分子建模工具包,包含 OC 数据集中的模型、完善的预训练模型库、灵活的数据接口以及更高的训练效率。

2021年9月30日

  1. Graphormer 已被 NeurIPS 2021 接受。
  2. 我们正在招聘!更多信息请联系 shuz[at]microsoft.com

2021年8月3日

  1. 代码和脚本正式发布。

2021年6月16日

  1. Graphormer 在 Open Graph Benchmark 大规模挑战赛(KDD CUP 2021)的量子预测赛道中荣获 第一名 [比赛介绍] [比赛结果] [技术报告] [英文博客] [中文博客]

开始使用

我们的主要文档位于 https://graphormer.readthedocs.io/,该文档由本仓库生成,其中包含了入门指南、如何训练新模型以及如何通过新增模型类型和任务扩展 Graphormer 的说明。

接下来您可能想阅读:

  • 示例,展示了常见任务的命令行用法。

系统要求与安装

使用 Conda 进行设置

bash install.sh

引用

如果您使用了本代码,请引用以下论文:

@article{shi2022benchmarking,
  title={Benchmarking Graphormer on Large-Scale Molecular Modeling Datasets},
  author={Yu Shi and Shuxin Zheng and Guolin Ke and Yifei Shen and Jiacheng You and Jiyan He and Shengjie Luo and Chang Liu and Di He and Tie-Yan Liu},
  journal={arXiv preprint arXiv:2203.04810},
  year={2022},
  url={https://arxiv.org/abs/2203.04810}
}

@inproceedings{
ying2021do,
title={Do Transformers Really Perform Badly for Graph Representation?},
author={Chengxuan Ying and Tianle Cai and Shengjie Luo and Shuxin Zheng and Guolin Ke and Di He and Yanming Shen and Tie-Yan Liu},
booktitle={Thirty-Fifth Conference on Neural Information Processing Systems},
year={2021},
url={https://openreview.net/forum?id=OeWooOxFwDa}
}

贡献

本项目欢迎各类贡献和建议。大多数贡献都需要您同意一份贡献者许可协议(CLA),以声明您有权并确实授予我们使用您贡献的权利。详情请访问 https://cla.opensource.microsoft.com。

当您提交拉取请求时,CLA 机器人会自动判断您是否需要提供 CLA,并相应地标记 PR(例如状态检查或评论)。您只需按照机器人提供的指示操作即可。对于所有使用我们 CLA 的仓库,您只需完成一次此流程。

本项目已采用 微软开源行为准则。如需更多信息,请参阅 行为准则常见问题解答,或如有任何其他疑问或意见,请联系 opencode@microsoft.com

商标

本项目可能包含与项目、产品或服务相关的商标或标识。未经授权使用微软商标或标识须遵守并遵循 微软商标与品牌指南。在本项目的修改版本中使用微软商标或标识时,不得造成混淆或暗示微软的赞助关系。任何第三方商标或标识的使用均应遵守其各自的政策。

版本历史

dig-v1.02024/04/03
pre-release2024/04/03

常见问题

相似工具推荐

openclaw

OpenClaw 是一款专为个人打造的本地化 AI 助手,旨在让你在自己的设备上拥有完全可控的智能伙伴。它打破了传统 AI 助手局限于特定网页或应用的束缚,能够直接接入你日常使用的各类通讯渠道,包括微信、WhatsApp、Telegram、Discord、iMessage 等数十种平台。无论你在哪个聊天软件中发送消息,OpenClaw 都能即时响应,甚至支持在 macOS、iOS 和 Android 设备上进行语音交互,并提供实时的画布渲染功能供你操控。 这款工具主要解决了用户对数据隐私、响应速度以及“始终在线”体验的需求。通过将 AI 部署在本地,用户无需依赖云端服务即可享受快速、私密的智能辅助,真正实现了“你的数据,你做主”。其独特的技术亮点在于强大的网关架构,将控制平面与核心助手分离,确保跨平台通信的流畅性与扩展性。 OpenClaw 非常适合希望构建个性化工作流的技术爱好者、开发者,以及注重隐私保护且不愿被单一生态绑定的普通用户。只要具备基础的终端操作能力(支持 macOS、Linux 及 Windows WSL2),即可通过简单的命令行引导完成部署。如果你渴望拥有一个懂你

349.3k|★★★☆☆|1周前
Agent开发框架图像

stable-diffusion-webui

stable-diffusion-webui 是一个基于 Gradio 构建的网页版操作界面,旨在让用户能够轻松地在本地运行和使用强大的 Stable Diffusion 图像生成模型。它解决了原始模型依赖命令行、操作门槛高且功能分散的痛点,将复杂的 AI 绘图流程整合进一个直观易用的图形化平台。 无论是希望快速上手的普通创作者、需要精细控制画面细节的设计师,还是想要深入探索模型潜力的开发者与研究人员,都能从中获益。其核心亮点在于极高的功能丰富度:不仅支持文生图、图生图、局部重绘(Inpainting)和外绘(Outpainting)等基础模式,还独创了注意力机制调整、提示词矩阵、负向提示词以及“高清修复”等高级功能。此外,它内置了 GFPGAN 和 CodeFormer 等人脸修复工具,支持多种神经网络放大算法,并允许用户通过插件系统无限扩展能力。即使是显存有限的设备,stable-diffusion-webui 也提供了相应的优化选项,让高质量的 AI 艺术创作变得触手可及。

162.1k|★★★☆☆|1周前
开发框架图像Agent

everything-claude-code

everything-claude-code 是一套专为 AI 编程助手(如 Claude Code、Codex、Cursor 等)打造的高性能优化系统。它不仅仅是一组配置文件,而是一个经过长期实战打磨的完整框架,旨在解决 AI 代理在实际开发中面临的效率低下、记忆丢失、安全隐患及缺乏持续学习能力等核心痛点。 通过引入技能模块化、直觉增强、记忆持久化机制以及内置的安全扫描功能,everything-claude-code 能显著提升 AI 在复杂任务中的表现,帮助开发者构建更稳定、更智能的生产级 AI 代理。其独特的“研究优先”开发理念和针对 Token 消耗的优化策略,使得模型响应更快、成本更低,同时有效防御潜在的攻击向量。 这套工具特别适合软件开发者、AI 研究人员以及希望深度定制 AI 工作流的技术团队使用。无论您是在构建大型代码库,还是需要 AI 协助进行安全审计与自动化测试,everything-claude-code 都能提供强大的底层支持。作为一个曾荣获 Anthropic 黑客大奖的开源项目,它融合了多语言支持与丰富的实战钩子(hooks),让 AI 真正成长为懂上

159.3k|★★☆☆☆|今天
开发框架Agent语言模型

ComfyUI

ComfyUI 是一款功能强大且高度模块化的视觉 AI 引擎,专为设计和执行复杂的 Stable Diffusion 图像生成流程而打造。它摒弃了传统的代码编写模式,采用直观的节点式流程图界面,让用户通过连接不同的功能模块即可构建个性化的生成管线。 这一设计巧妙解决了高级 AI 绘图工作流配置复杂、灵活性不足的痛点。用户无需具备编程背景,也能自由组合模型、调整参数并实时预览效果,轻松实现从基础文生图到多步骤高清修复等各类复杂任务。ComfyUI 拥有极佳的兼容性,不仅支持 Windows、macOS 和 Linux 全平台,还广泛适配 NVIDIA、AMD、Intel 及苹果 Silicon 等多种硬件架构,并率先支持 SDXL、Flux、SD3 等前沿模型。 无论是希望深入探索算法潜力的研究人员和开发者,还是追求极致创作自由度的设计师与资深 AI 绘画爱好者,ComfyUI 都能提供强大的支持。其独特的模块化架构允许社区不断扩展新功能,使其成为当前最灵活、生态最丰富的开源扩散模型工具之一,帮助用户将创意高效转化为现实。

108.3k|★★☆☆☆|1周前
开发框架图像Agent

gemini-cli

gemini-cli 是一款由谷歌推出的开源 AI 命令行工具,它将强大的 Gemini 大模型能力直接集成到用户的终端环境中。对于习惯在命令行工作的开发者而言,它提供了一条从输入提示词到获取模型响应的最短路径,无需切换窗口即可享受智能辅助。 这款工具主要解决了开发过程中频繁上下文切换的痛点,让用户能在熟悉的终端界面内直接完成代码理解、生成、调试以及自动化运维任务。无论是查询大型代码库、根据草图生成应用,还是执行复杂的 Git 操作,gemini-cli 都能通过自然语言指令高效处理。 它特别适合广大软件工程师、DevOps 人员及技术研究人员使用。其核心亮点包括支持高达 100 万 token 的超长上下文窗口,具备出色的逻辑推理能力;内置 Google 搜索、文件操作及 Shell 命令执行等实用工具;更独特的是,它支持 MCP(模型上下文协议),允许用户灵活扩展自定义集成,连接如图像生成等外部能力。此外,个人谷歌账号即可享受免费的额度支持,且项目基于 Apache 2.0 协议完全开源,是提升终端工作效率的理想助手。

100.8k|★★☆☆☆|1周前
插件Agent图像

markitdown

MarkItDown 是一款由微软 AutoGen 团队打造的轻量级 Python 工具,专为将各类文件高效转换为 Markdown 格式而设计。它支持 PDF、Word、Excel、PPT、图片(含 OCR)、音频(含语音转录)、HTML 乃至 YouTube 链接等多种格式的解析,能够精准提取文档中的标题、列表、表格和链接等关键结构信息。 在人工智能应用日益普及的今天,大语言模型(LLM)虽擅长处理文本,却难以直接读取复杂的二进制办公文档。MarkItDown 恰好解决了这一痛点,它将非结构化或半结构化的文件转化为模型“原生理解”且 Token 效率极高的 Markdown 格式,成为连接本地文件与 AI 分析 pipeline 的理想桥梁。此外,它还提供了 MCP(模型上下文协议)服务器,可无缝集成到 Claude Desktop 等 LLM 应用中。 这款工具特别适合开发者、数据科学家及 AI 研究人员使用,尤其是那些需要构建文档检索增强生成(RAG)系统、进行批量文本分析或希望让 AI 助手直接“阅读”本地文件的用户。虽然生成的内容也具备一定可读性,但其核心优势在于为机器

93.4k|★★☆☆☆|1周前
插件开发框架