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Molecular AI & Methods / 2023

OCMR: A comprehensive framework for optical chemical molecular recognition

从图像中识别化学结构。

Computers in Biology and Medicine · 163, 107187

主要作者 · Richard 本人确认

列名第二作者

01 / 研究问题

如何将化学结构图转成机器可读分子图,同时保留局部化学细节?

02 / 创新思路

恢复分子拓扑并整合局部信息,处理非标准绘图与原子基团缩写。公开流程输出 SMILES 等结构化表述。

03 / 方法机制

OCMR 从化学结构绘图恢复分子拓扑,再解析局部原子基团细节与缩写。公开 Docker 实现提供图像到 SMILES 推理,并集成 MolVec、OSRA 和 Imago。

OCMR 正式论文原始 Figure 1:KNet 架构(a)、示例输入分子(b)及原子基团输出图(c)。
OCMR 正式论文原始 Figure 1:KNet 架构(a)、示例输入分子(b)及原子基团输出图(c)。 图来源 ↗ · Author-retained reuse rights; Elsevier copyright policy

04 / 实验设置

公开基准包括 CLEF、JPO、UOB 和 USPTO。SMI 比较规范化异构 SMILES 是否相同,并保留最长的独立片段;评测器比较四种识别系统。README 未给出训练集规模和逐集留出数量。

Public repository README · benchmark table · 来源 ↗

05 / 主结果

仓库 SMI 依次为 0.650202、0.604444、0.859930、0.746284。这些是实现报告值,与正式期刊表格分开。

代码仓报告的 SMI(0–1) · Public repository README · benchmark table · 数据来源 ↗

刻度:0 → 1

CLEF
0.650202
JPO
0.604444
UOB
0.85993
USPTO
0.746284
代码仓报告的 SMI(0–1)
条件指标 / 系列报告值
CLEF代码仓报告的 SMI(0–1)0.650202
JPO代码仓报告的 SMI(0–1)0.604444
UOB代码仓报告的 SMI(0–1)0.85993
USPTO代码仓报告的 SMI(0–1)0.746284

数值对应上述版本与实验条件;不同指标不构成统一排名。

公开图像识别基准

SMI 精确匹配比例,来自仓库 README;不纳入内部 PATENT 案例。

横向滑动,或聚焦后按方向键查看全部列 →

数据集OCMR SMI
CLEF0.650202
JPO0.604444
UOB0.859930
USPTO0.746284

README benchmark table; evaluator_benchmarks.py lines 117–146 · 原文来源 ↗

06 / 消融与局限

基团缩写、非常规绘图和立体化学仍容易出错;片段归一化也可能丢弃不相连组分。README 第二指标称 Tanimoto,但评测代码实际对半径 3 的 Morgan 指纹计算 Dice,因此此处不绘制该列。正式消融表尚未纳入;论文原始 Figure 1 依据共同作者保留的复用权展示。

指纹相似度高不保证解码分子完全相同;化学有效性与结构一致性需分别检查。

07 / 个人贡献

正式论文列名第二作者。

08 / 论文与代码

引用这项研究

OCMR: A comprehensive framework for optical chemical molecular recognition. Computers in Biology and Medicine · 163, 107187, 2023. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482523006522