Premiul Nobel pentru Fizică 2024 a fost atribuit cercetătorului american John Hopfield și canadianului Geoffrey Hinton pentru descoperiri și invenții legate de procesul de învățare al mașinilor (machine learning) prin rețele neuronale artificiale, conform comunicatului Comitetului Nobel de marți, de la Stockholm, citat de agepres.ro.
Cei doi laureați ai Nobelului pentru Fizică din acest an au folosit instrumentarul fizicii pentru a dezvolta metode care se află în prezent la baza procesului de învățare al mașinilor. John Hopfield a creat o memorie asociativă ce poate stoca și reconstrui imagini și alte tipuri de modele în date. Geoffrey Hinton a inventat o metodă de identificare autonomă a unor proprietăți ale datelor, ce permite îndeplinirea unor sarcini precum identificarea anumitor elemente specifice în fotografii. Atunci când vorbim despre inteligență artificială (AI), de cele mai multe ori ne referim la procesul de învățare al mașinilor prin rețele neuronale artificiale. Această tehnologie a fost inițial inspirată de structura creierului uman. Într-o rețea neuronală artificială, neuronii creierului sunt reprezentați de noduri care pot avea diferite valori. Aceste noduri interacționează între ele prin conexiuni ce pot fi asemuite sinapselor și care pot fi făcute mai puternice sau mai slabe. Rețeaua este antrenată, spre exemplu, prin dezvoltarea unor conexiuni mai puternice între nodurile care au în mod simultan o valoare mai mare.
Laureații de anul acesta al Nobelului pentru Fizică au desfășurat o activitate importantă în domeniul rețelelor neuronale artificiale începând cu anii 1980.
John Hopfield a inventat o rețea ce folosește o metodă pentru salvarea și recreerea modelelor. Ne putem imagina nodurile ca pe niște pixeli. Rețeaua lui Hopfield folosește fizica ce definește caracteristicile materialelor prin spinul atomilor - o proprietate care face ca fiecare atom să se comporte ca un micro-magnet. Rețeaua în ansamblu este descrisă într-o manieră echivalentă energiei din sistemele de spin din fizică și este antrenată prin identificarea valorilor pentru conexiunile dintre noduri astfel încât imaginile salvate să aibă energie scăzută. Atunci când rețeaua Hopfield este alimentată cu o imagine distorsionată sau incompletă, lucrează metodic prin noduri și le actualizează valorile astfel încât energia rețelei scade. Astfel rețeaua lucrează pas cu pas pentru a găsi imaginea salvată care este cea mai apropiată de cea imperfectă pe care a primit-o spre analiză.
Geoffrey Hinton a folosit rețeaua Hopfield ca bază pentru o nouă rețea care folosește o metodă diferită: mașina Boltzmann. Această rețea poate învăța să recunoască elemente caracteristice într-un tip de date selectat. Hinton a folosit instrumente din fizica statistică, știința sistemelor construite din numeroase componente similare. Mașina Boltzmann este antrenată prin alimentarea cu exemple cu probabilitate mare să apară atunci când mașina este pornită. Mașina Boltzmann poate fi folosită pentru a clasifica imagini sau pentru a crea noi exemple din tipul de model cu care a fost antrenată. Contribuția lui Hinton în domeniu a ajutat la declanșarea exploziei din prezent din domeniul dezvoltării procesului de învățare a mașinilor.
“Activitatea laureaților s-a dovedit deja extraordinar de utilă. În fizică folosim deja rețelele neuronale artificiale într-o variatate mare de arii de specialitate, cum ar fi dezvoltarea unor noi materiale cu proprietăți specifice”, a declarat Ellen Moons, președinta Comitetului Nobel pentru Fizică.
John J. Hopfield s-a născut în 1933 la Chicago și și-a obținut doctoratul de la Cornell University în 1958. În prezent activează ca profesor la Princeton University.
Geoffrey E. Hinton, născut în 1947 la Londra, a obținut doctoratul în 1978 la Universitatea din Edinburgh. În prezent este profesor la Universitatea din Toronto, Canada.
În 2023, premiul Nobel pentru Fizică a fost atribuit cercetătorilor Pierre Agostini, Ferenc Krausz și Anne L'Huillier pentru “metode experimentale care generează attosecunde de impulsuri luminoase pentru studierea dinamicii electronilor în cadrul materiei”
Premiile vor fi înmânate laureaților în cadrul unei ceremonii speciale ce va fi organizate la 10 decembrie, ziua morții lui Alfred Nobel (1833-1896), inventatorul dinamitei.Anul acesta, premiile la fiecare categorie sunt însoțite de o recompensă financiară de 11 milioane de coroane suedeze (puțin peste 1 milion de dolari).
