Premiul Nobel pentru Fizică 2024 – acordat lui John Hopfield și Geoffrey Hinton „pentru descoperirile și invențiile fundamentale care permit învățarea automată”, „esențiale pentru dezvoltarea modelelor de inteligență artificială”

Cercetătorii John Hopfield și Geoffrey Hinton au primit premiul Nobel pentru Fizică 2024, „pentru descoperirile și invențiile fundamentale care permit învățarea automată cu ajutorul rețelelor neuronale artificiale”, anunță Academia Regală Suedeză de Științe, cea care decernează Premiile Nobel.

Premiul Nobel pentru Medicină a fost acordat luni cercetătorilor Victor Ambros și Gary Ruvkun pentru descoperirea microARN-ului. Acordarea premiilor Nobel 2024 continuă miercuri cu anunțul pentru Chimie, joi premiul Nobel pentru Literatură, vineri se acordă Premiul Nobel pentru Pace, iar luni cel pentru Economie.

Premiul Nobel pentru Fizică se acordă anul acesta cercetătorilor John Hopfield de la Universitatea Princeton din SUA și lui Geoffrey Hinton de la Universitatea din Toronto, Canada.

Premiul Nobel pentru Fizică din 2024 a fost acordat lui John Hopfield și Geoffrey Hinton pentru activitatea lor în domeniul rețelelor neuronale artificiale și al algoritmilor fundamentali care permit mașinilor să învețe, care sunt esențiali pentru modelele lingvistice mari de astăzi, precum ChatGPT.

Premiul a fost acordat „pentru descoperirile și invențiile fundamentale care permit învățarea automată cu ajutorul rețelelor neuronale artificiale”.

„Premiul din acest an este despre «mașinării» care învață”, a spus secretarul general al Academia Regală Suedeză de Științe, cea care decernează Premiile Nobel.

„Hopfield a creat o structură care poate stoca și reconstrui informații. Hinton a inventat o metodă care poate descoperi în mod independent proprietăți în date și care a devenit importantă pentru rețelele neuronale mari utilizate în prezent”, potrivit unui comunicat de presa al Academiei.

Academia Regală Suedeză de Științe mai notează:

„Atunci când vorbim despre inteligența artificială, ne referim adesea la învățarea automată cu ajutorul rețelelor neuronale artificiale. Această tehnologie a fost inițial inspirată de structura creierului. Într-o rețea neuronală artificială, neuronii creierului sunt reprezentați prin noduri care au valori diferite. Aceste noduri se influențează reciproc prin conexiuni care pot fi comparate cu sinapsele și care pot fi întărite sau slăbite. Rețeaua este antrenată, de exemplu prin dezvoltarea unor conexiuni mai puternice între nodurile cu valori simultan ridicate. Laureații din acest an au realizat lucrări importante cu rețele neuronale artificiale începând cu anii 1980.

John Hopfield a inventat o rețea care utilizează o metodă de salvare și recreare a modelelor. Ne putem imagina nodurile ca pe niște pixeli. Rețeaua Hopfield utilizează fizica care descrie caracteristicile unui material datorită spinului său atomic – o proprietate care face din fiecare atom un mic magnet. Rețeaua în ansamblu este descrisă într-o manieră echivalentă cu energia din sistemul de spin găsit în fizică și este antrenată prin găsirea valorilor conexiunilor dintre noduri, astfel încât imaginile salvate să aibă o energie scăzută. Atunci când rețeaua Hopfield este alimentată cu o imagine distorsionată sau incompletă, aceasta trece metodic prin noduri și actualizează valorile acestora, astfel încât energia rețelei să scadă. Astfel, rețeaua lucrează pas cu pas pentru a găsi imaginea salvată care seamănă cel mai mult cu cea imperfectă cu care a fost alimentată.

Geoffrey Hinton a folosit rețeaua Hopfield ca bază pentru o nouă rețea care utilizează o metodă diferită: mașina Boltzmann. Aceasta poate învăța să recunoască elemente caracteristice într-un anumit tip de date. Hinton a folosit instrumente din fizica statistică, știința sistemelor construite din multe componente similare. Mașina este antrenată prin furnizarea de exemple care sunt foarte susceptibile de a apărea atunci când mașina este rulată. Mașina Boltzmann poate fi utilizată pentru a clasifica imagini sau pentru a crea noi exemple ale tipului de model pe care a fost antrenată. Hinton s-a bazat pe aceste lucrări, contribuind la inițierea dezvoltării explozive actuale a învățării automate”.

„Munca laureaților a fost deja de cel mai mare folos. În fizică folosim rețele neuronale artificiale într-o gamă largă de domenii, cum ar fi dezvoltarea de noi materiale cu proprietăți specifice”, a declarat Ellen Moons, președinta Comitetului Nobel pentru Fizică.

Cel mai tânăr laureat al premierului Nobel pentru Fizică avea 25 de ani când l-a primit, în 1915, iar cel mai în vârstă, 96 de ani, acordat în 2018.

Primul premiu Nobel acordat în 2024, cel pentru Medicină, a fost acordat luni cercetătorilor Victor Ambros și Gary Ruvkun pentru descoperirea microARN-ului.