Στους Τζον Χόπφιλντ και Τζόφρι Χίντον το Νόμπελ Φυσικής 2024

Οι Τζον Χόπφιλντ και ο Τζόφρι Χίντον κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2024.

Ο Χανς Έλεγκρεν, γενικός γραμματέας της Βασιλικής Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών, ανακοίνωσε το βραβείο την Τρίτη στη Στοκχόλμη.

«Οι δύο φετινοί νομπελίστες φυσικής χρησιμοποίησαν εργαλεία της φυσικής για να αναπτύξουν μεθόδους που αποτελούν τη βάση της σημερινής ισχυρής μηχανικής μάθησης», ανέφερε η επιτροπή Νόμπελ σε δελτίο Τύπου.

Ο Χόπφιλντ διεξάγει την έρευνά του στο Πανεπιστήμιο Princeton στις Ηνωμένες Πολιτείες και ο Χίντον εργάζεται στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά.

«Ο Τζον Χόπφιλντ δημιούργησε μια συσχετιστική μνήμη που μπορεί να αποθηκεύσει και να ανασυνθέσει εικόνες και άλλους τύπους μοτίβων σε δεδομένα. Ο Τζόφρι Χίντον επινόησε μια μέθοδο που μπορεί αυτόνομα να βρει ιδιότητες σε δεδομένα και έτσι να εκτελέσει εργασίες όπως ο εντοπισμός συγκεκριμένων στοιχείων σε εικόνες.

Όταν μιλάμε για τεχνητή νοημοσύνη, εννοούμε συχνά τη μηχανική μάθηση χρησιμοποιώντας τεχνητά νευρωνικά δίκτυα. Αυτή η τεχνολογία ήταν αρχικά εμπνευσμένη από τη δομή του εγκεφάλου. Σε ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο, οι νευρώνες του εγκεφάλου αντιπροσωπεύονται από κόμβους που έχουν διαφορετικές τιμές. Αυτοί οι κόμβοι επηρεάζουν ο ένας τον άλλον μέσω συνδέσεων που μπορούν να παρομοιαστούν με συνάψεις και οι οποίες μπορούν να γίνουν ισχυρότερες ή πιο αδύναμες. Το δίκτυο εκπαιδεύεται, για παράδειγμα, αναπτύσσοντας ισχυρότερες συνδέσεις μεταξύ κόμβων με ταυτόχρονα υψηλές τιμές. Οι φετινοί βραβευθέντες έχουν πραγματοποιήσει σημαντική δουλειά με τεχνητά νευρωνικά δίκτυα από τη δεκαετία του 1980 και μετά», αναφέρει το δελτίο Τύπου της Επιτροπής.

«Ο Τζον Χόπφιλντ εφηύρε ένα δίκτυο που χρησιμοποιεί μια μέθοδο αποθήκευσης και αναδημιουργίας μοτίβων. Μπορούμε να φανταστούμε τους κόμβους ως πίξελ. Το δίκτυο Χόπφιλντ χρησιμοποιεί τη φυσική που περιγράφει τα χαρακτηριστικά ενός υλικού λόγω του ατομικού του σπιν – μια ιδιότητα που κάνει κάθε άτομο ένα μικροσκοπικό μαγνήτη. Το δίκτυο στο σύνολό του περιγράφεται με τρόπο ισοδύναμο με την ενέργεια στο σύστημα περιστροφής που βρίσκεται στη φυσική και εκπαιδεύεται με την εύρεση τιμών για τις συνδέσεις μεταξύ των κόμβων, έτσι ώστε οι αποθηκευμένες εικόνες να έχουν χαμηλή ενέργεια. Όταν το δίκτυο Χόπφιλντ τροφοδοτείται με μια παραμορφωμένη ή ημιτελή εικόνα, λειτουργεί μεθοδικά μέσω των κόμβων και ενημερώνει τις τιμές τους, έτσι ώστε η ενέργεια του δικτύου να πέφτει. Το δίκτυο έτσι λειτουργεί σταδιακά για να βρει την αποθηκευμένη εικόνα που μοιάζει περισσότερο με την ατελή με την οποία τροφοδοτήθηκε», εξηγείται στο δελτίο Τύπου.

«Ο Τζόφρι Χίντον χρησιμοποίησε το δίκτυο Χόπφιλντ ως βάση για ένα νέο δίκτυο που χρησιμοποιεί μια διαφορετική μέθοδο: τη μηχανή Μπόλτσμαν. Αυτό μπορεί να μάθει να αναγνωρίζει χαρακτηριστικά στοιχεία σε έναν δεδομένο τύπο δεδομένων. Ο Χίντον χρησιμοποίησε εργαλεία από τη στατιστική φυσική, την επιστήμη των συστημάτων που δημιουργήθηκαν από πολλά παρόμοια στοιχεία. Το μηχάνημα εκπαιδεύεται τροφοδοτώντας του παραδείγματα που είναι πολύ πιθανό να προκύψουν όταν η μηχανή λειτουργεί. Η μηχανή Μπόλτσμαν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταξινόμηση εικόνων ή τη δημιουργία νέων παραδειγμάτων του τύπου μοτίβου στο οποίο εκπαιδεύτηκε. Ο Χίντον έχει βασιστεί σε αυτό το έργο, συμβάλλοντας στην έναρξη της τρέχουσας εκρηκτικής ανάπτυξης της μηχανικής μάθησης.

«Το έργο των βραβευθέντων έχει ήδη μέγιστο όφελος. Στη φυσική χρησιμοποιούμε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα σε ένα ευρύ φάσμα περιοχών, όπως η ανάπτυξη νέων υλικών με συγκεκριμένες ιδιότητες», δήλωσε η Έλεν Μουνς, Πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ για τη Φυσική.

Τα βραβεία Νόμπελ δημιουργήθηκαν από τον Σουηδό εφευρέτη Άλφρεντ Νόμπελ, ο οποίος πέθανε το 1896. Συνοδεύεται από χρηματικό έπαθλο ύψους 11 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών, δηλαδή σχεδόν 976.000 ευρώ.

Από το 1901 έως το 2023, απονεμήθηκαν 117 βραβεία Νόμπελ στη Φυσική. Ο νεότερος από τους 225 βραβευθέντες ήταν 25 ετών, ενώ ο γηραιότερος ήταν 96 ετών.

Το περσινό βραβείο φυσικής πήραν ο Πιερ Αγκοστίνι από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο Φέρεντς Κράουτζ από το Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής Μαξ Πλανκ στη Γερμανία και η Αν Λ’Ουιλιέρ από το Πανεπιστήμιο του Λουντ στη Σουηδία.

Η τριάδα βρήκε έναν τρόπο να δημιουργεί εξαιρετικά σύντομους παλμούς φωτός που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρόνια στο εσωτερικό των ατόμων και των μορίων κινούνται ή αλλάζουν ενέργεια.

Τη Δευτέρα, οι Αμερικανοί επιστήμονες Βίκτορ Άμπρος και Γκάρι Ρούβκουν κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής για την μελέτη τους περί του microRNA, μικροσκοπικών μορίων RNA που ρυθμίζουν τον τρόπο ρύθμισης των γονιδίων.

Τα υπόλοιπα βραβεία του 2024, που απονέμονται για προόδους στη χημεία, την οικονομία, τη λογοτεχνία και προς την ειρήνη, θα ανακοινωθούν κατά τη διάρκεια της εβδομάδας.

Οι νομπελίστες θα παραλάβουν τα βραβεία τους σε τελετή απονομής στη Σουηδία τον Δεκέμβριο.

Διαβάστε ακόμα: