Atomized chemical knowledge, such as functional group information of molecules and reactions, plays a pivotal intermediate role in the reasoning process that connects molecular structures with their properties and reactivities. While large language models (LLMs) have achieved impressive progress, the absence of atomized chemical knowledge results in their superficial understanding of chemistry and limited chemical reasoning capabilities. In this work, to tackle this problem, we develop a Chemical Reasoning LLM, ChemDFM-R. We first construct a comprehensive dataset of atomized chemical knowledge, ChemFG, annotating the presence of functional groups in molecules and the changes of functional groups during chemical reactions, to enhance the model's understanding of the fundamental principles and internal logic of chemistry. Then, we propose a mixed-source distillation method that initializes the model's reasoning capability with limited distilled data, and develop a four-stage training pipeline to equip the model with atomized chemical knowledge and chemical reasoning logic. Experiments on diverse chemical benchmarks demonstrate that ChemDFM-R achieves cutting-edge performance while providing interpretable, rationale-driven outputs, surpassing both the general-domain LLMs and domain-specific chemical LLMs. Moreover, ChemDFM-R achieves comparable or superior performance compared with cutting-edge commercial LLMs, such as o4-mini. Further case studies illustrate how explicit reasoning chains significantly improve the model's reliability, transparency, and practicality in real-world human-AI collaboration scenarios.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

GitHub 发布的文本编辑器。
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月13日
图卷积神经网络蒸馏知识,Distillating Knowledge from GCN
专知会员服务
96+阅读 · 2020年3月25日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
Top
微信扫码咨询专知VIP会员