AF3 中扩散模型类总结

在 AlphaFold3 中，DiffusionTransformer、DiffusionConditioning 和 DiffusionModule 是扩散模型生成三维结构的核心组件。它们相互协作，实现了从加噪输入到去噪输出的生成过程。

以下是它们的设计、功能及相互关系的详细解析。

1. 各模块功能概览

模块	主要功能	输入	输出
DiffusionConditioning	生成扩散条件嵌入，包括成对和单体条件，以及时间步长的 Fourier 编码	扩散步长 tt、MSA、模板、Pairformer 特征	token_repr（单体特征）和 pair_repr（成对特征）
DiffusionTransformer	处理扩散过程中的全局特征，通过多层自注意力学习生成的关系	token_repr、pair_repr	更新后的 token_repr
DiffusionModule	扩散模型的核心，实现加噪、去噪、结构生成和采样	扩散条件输入（token_repr、pair_repr）	生成的去噪结构坐标 x^0x^0​

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2. 各模块详细设计

(1) DiffusionConditioning 类

核心功能：

• 生成条件输入，引导扩散模型生成结构。
• 将 MSA、模板特征与扩散步长 tt 编码为 token-level 和 pair-level 约束。

主要组件：

1. 成对特征 (Pair Conditioning)：

   • 通过 RelativePositionEncoding 生成残基对之间的相对位置编码。
   • 线性投影后，生成用于扩散的 pair_repr。

2. 单体特征 (Single Conditioning)：

   • 将 Pairformer 生成的单体特征 strunkstrunk​ 和序列特征 sinputssinputs​ 拼接。
   • 通过 proj_single 生成 token_repr。

3. 时间步长编码 (Fourier Embedding)：

   • 将扩散步长 tt