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| license: Apache-2.0 |
| tags: |
| - OC20 |
| - Open Catalyst |
| - catalysis |
| - S2EF |
| - UMA |
| - extxyz |
| - ASE-lmdb |
| language: |
| - en |
| - zh |
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| <p align="center"> |
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| <span style="font-size: 30px;">OC20</span> |
| </strong> |
| </p> |
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| ## 数据集描述 |
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| OC20 数据集是Open Catalyst 2020 (OC20) S2EF（Structure to Energy and Forces）extxyz 子集。数据包含催化材料表面吸附构型的原子坐标、晶胞信息、能量和受力数据，字段与 UMA OC20 配置中的能量、受力字段一致，是学习和验证催化材料机器学习原子间势方法的标准基准数据集。 |
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| 本仓库当前包含两个 split： |
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| - `s2ef_200k_uncompressed`：训练子集，2 个分片，共 10000 帧，每帧 8–221 个原子。 |
| - `s2ef_val_id_uncompressed`：验证子集（in-distribution），4 个分片，共 20000 帧，每帧 8–223 个原子。 |
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| 原始数据来自 [Open Catalyst Project / fair-chem OC20](https://fair-chem.github.io/oc20/)，本仓库是其面向 OneScience UMA 微调示例的配套数据包。 |
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| 当前数据包包含约 8 个文件，约 1.2 GB。 |
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| ## 数据集支持的任务 |
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| 本标准化数据仓库整理了 OC20 S2EF 子集的完整数据包，包含训练集和验证集，可用于： |
| - 催化材料表面吸附构型的机器学习原子间势微调 |
| - 能量与受力预测模型的训练与验证 |
| - UMA 框架的功能测试与基准评测 |
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| ## 数据集的格式和结构 |
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| 数据文件位于 `data/oc20/` 目录下，按 split 分片组织： |
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| | 文件路径 | 格式 | shape / 内容 | 说明 | |
| |---|---|---|---| |
| | `oc20/s2ef_200k_uncompressed/0.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 训练子集分片 0，5000 帧 | |
| | `oc20/s2ef_200k_uncompressed/1.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 训练子集分片 1，5000 帧 | |
| | `oc20/s2ef_val_id_uncompressed/0.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 验证子集分片 0，5000 帧 | |
| | `oc20/s2ef_val_id_uncompressed/1.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 验证子集分片 1，5000 帧 | |
| | `oc20/s2ef_val_id_uncompressed/2.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 验证子集分片 2，5000 帧 | |
| | `oc20/s2ef_val_id_uncompressed/3.extxyz` | extxyz | `[N_frames, N_atoms]` | 验证子集分片 3，5000 帧 | |
| | `metadata/schema.yaml` | YAML | 数据结构说明 | extxyz 字段 schema 定义 | |
| | `metadata/sha256_manifest.txt` | SHA256 | 校验清单 | 文件完整性校验 | |
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| ### extxyz 数据格式 |
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| 每个构型由原子数行、comment 行和原子行组成。comment 行包含 `Lattice`、`Properties`、`energy`、`free_energy` 和 `pbc`。原子行包含元素、坐标、`move_mask`、`tags` 和 `forces`。 |
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| | 字段 | 类型 | shape | 说明 | |
| |---|---|---|---| |
| | `species` | str | `[N_atoms]` | 元素符号，覆盖多种金属、非金属元素 | |
| | `pos` | float | `[N_atoms, 3]` | 原子坐标，单位 Å | |
| | `move_mask` | bool | `[N_atoms]` | 原子是否可移动，`T` 或 `F` | |
| | `tags` | int | `[N_atoms]` | 原子标签，区分吸附质、表面、次表面等 | |
| | `forces` | float | `[N_atoms, 3]` | 原子受力，单位 eV/Å | |
| | `energy` | float | `[1]` | 构型总能量，单位 eV | |
| | `free_energy` | float | `[1]` | 构型自由能，单位 eV | |
| | `pbc` | bool | `[3]` | 周期边界条件 | |
| | `Lattice` | float | `[3, 3]` | 周期盒矩阵 | |
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| ## 数据集使用方式 |
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| ### 下载数据集 |
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| ```bash |
| hf download --dataset OneScience-Sugon/oc20 --local-dir ./data |
| ``` |
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| ## OneScience 官方信息 |
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| | 平台 | OneScience 主仓库 | Skills 仓库 | |
| |---|---|---| |
| | Gitee | https://gitee.com/onescience-ai/onescience | https://gitee.com/onescience-ai/oneskills | |
| | GitHub | https://github.com/onescience-ai/OneScience | https://github.com/onescience-ai/oneskills | |
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| ## 限制与许可证 |
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| 本数据集为 Open Catalyst 2020 (OC20) 官方 S2EF 子集，未生成新样本或改变原始数据内容。 |
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| - **原始来源**：[Open Catalyst Project / fair-chem OC20](https://fair-chem.github.io/oc20/) |
| - **许可证**：Apache License 2.0 |
| - **使用限制**：以原始 OC20 数据来源、OneScience 仓库及 ModelScope 页面说明为准 |
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| 使用 OC20 数据集时请引用原始 Open Catalyst 论文： |
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| - Chanussot, L.; Das, A.; Goyal, S.; Lavril, T.; Shuaibi, M.; Riviere, M.; Tran, K.; Heras-Domingo, J.; Ho, C.; Hu, W.; Palizhati, A.; Sriram, A.; Wood, B.; Yoon, J.; Parikh, D.; Zitnick, C. L.; Ulissi, Z. Open Catalyst 2020 (OC20) Dataset and Community Challenges. *ACS Catal.* **2021**, *11* (10), 6059–6072. https://doi.org/10.1021/acscatal.0c04525 |
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