论文

分子性质预测评测区分上下文增益、记忆污染与自报不确定性

Do LLMs Know When They Are Wrong About Molecules? In-Context Property Prediction with Self-Reported Uncertainty

模型评测模型能力评测鲁棒性、公平性与可信度评测

摘要

大型语言模型(LLMs)在许多领域都有使用,但用它们进行分子属性预测仍然很少被探索。在这项工作中,我们评估了 7 个前沿 LLMs 预测分子特性的能力以及来自上下文示例的自我报告的不确定性,并将它们与在相同分子上训练的经典基线进行比较。我们使用 4 个数据集,并逐一检查它们是否被纳入 LLM 训练数据、造成污染:三个是干净的,第四个是 ESOL,被大多数模型记住并用作比较。在干净的数据集上,每个 LLM 都会随着上下文而改进,在 30 个示例中,最准确的一个击败了所有基线。要求投入的推理量对准确性的影响很小。模型自报不确定性与预测误差的排序关系较弱,斯皮尔曼等级相关性高达 0.46,大约与基线不确定性所达到的水平相同。结合不确定性和预测,就亲脂性而言,最佳 LLM 预测中不确定性最低的一半样本在较小的上下文大小下是最准确的;在 BACE 和 antiviral 数据集上,以及亲脂性的大上下文设置下,最佳 LLMs 与最佳基线相当。在受污染的 ESOL 数据集上,LLM 不随上下文规模增大而改善,正如记忆数据集所预期的那样,并且对于能够从记忆中提取其属性值的分子,模型自报的不确定性更小。

分子性质预测评测区分上下文增益、记忆污染与自报不确定性:论文配图
图1:测试误差与上下文分子数量的关系。七个语言模型采用low推理投入,在各数据集的150个测试分子上计算均方根误差,并与使用相同分子训练的八个传统基线中的四个比较。线条对应第1次上下文抽样;N≤120时,误差条覆盖三次上下文抽样的范围,基线在每次抽样内部对不同随机种子求平均。ESOL是零样本筛查标记的数据集;其坐标轴使用截断,超过截断范围的基线以箭头标出。