# toy model about over-symmetry
如果平面单位圆上存在点 x1=(−1,0),x2=(1,0). 圆心有节点 x3=(0,0).
这时候,如果对于系统绕中心点 x3 作 θ 角旋转,得到 x1′=(−cosθ,−sinθ),x2′=(cosθ,sinθ). 那么,基于 EGNN 的更新公式
x3l+1=x3l+i=1∑2xi3l⋅ϕ(mi,3l)=x3l.
但是,若更改输入的 x 为 x⊗x. 则 xi′⊗xi′=(cos2θ,cosθsinθ,cosθsinθ,sin2θ)⊤,i=1,2. 输入 EGNN, 则 x3 处的特征是等变的。这里推测是 type-2 的特征起到了作用。
一般地,假设 X∈R3×n, R 是一种非平凡变换,对应矩阵 R. 则
Rϕ(X)=ϕ(RX)=ϕ(X).
注意到 R∈O(3), 则 (R−I)ϕ(X)=0, 从而 ϕ(X)=0. 这就是 over-symmetry.
# over-symmetry in crystal
晶体输入暂不考虑连边,只考虑三维点云坐标 X∈R3×n. 若 R 是一个晶体对称群内的操作(的矩阵表示),则有
RX=XP
其中 P 是置换矩阵。
现在在外面套一层 GNN, 那么有
ϕ(RX)=ϕ(XP)=ϕ(X).
# over-symmetry in GNN readout