Nobel z fizyki 2024 dla Johna J. Hopfielda i Geoffreya E. Hintona

Królewska Szwedzka Akademia Nauk zdecydowała, że tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki trafi w ręce Johna J. Hopfielda i Geoffreya E. Hintona. Nobel z fizyki 2024 został przyznany za „fundamentalne odkrycia i wynalazki umożliwiające uczenie maszynowe za pomocą sztucznych sieci neuronowych”.

Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki

.Nagroda Nobla z fizyki jest najbardziej prestiżowym wyróżnieniem, które można otrzymać za osiągnięcia w tej dyscyplinie naukowej. Przyznaje ją Królewska Szwedzka Akademia Nauk za „najważniejsze odkrycie lub wynalazek w dziedzinie fizyki”.

Sam Alfred Nobel w testamencie z 1895 r. to właśnie fizykę wymienił jako pierwszy z pięciu obszarów wiedzy, za rozwój którego polecił przyznawać ufundowaną przez siebie nagrodę.

Nagroda Nobla z fizyki przyznawana jest od 1901 r. Do 2023 r. przyznano ją 117 razy. Do grona 224 laureatów tego wyróżnienia dołączają dziś John J. Hopfield (Princeton University, USA) i Geoffrey E. Hinton (University of Toronto, Kanada).

Nobel z fizyki 2024

.Nagrodę Nobla z fizyki w 2024 r. przyznano za „fundamentalne odkrycia i wynalazki umożliwiające uczenie maszynowe za pomocą sztucznych sieci neuronowych”.

Jak czytamy na oficjalnej stronie Nagrody Nobla, John Hopfield wynalazł sieć, która wykorzystuje metodę zapisywania i odtwarzania wzorów. Sieć Hopfielda wykorzystuje fizykę, która opisuje cechy materiału ze względu na jego spin atomowy – właściwość, która sprawia, że ​​każdy atom jest maleńkim magnesem. Sieć jako całość jest opisywana w sposób równoważny energii w układzie spinowym występującym w fizyce i jest trenowana przez znajdowanie wartości dla połączeń między węzłami, tak aby zapisane obrazy miały niską energię. Kiedy sieć Hopfielda otrzymuje zniekształcony lub niekompletny obraz, metodycznie przechodzi przez węzły i aktualizuje ich wartości, tak aby energia sieci spadała. Sieć pracuje zatem krok po kroku, aby znaleźć zapisany obraz, który jest najbardziej podobny do niedoskonałego, którym została nakarmiona”.

Geoffrey Hinton wykorzystał sieć Hopfielda jako podstawę nowej sieci, która wykorzystuje inną metodę: maszynę Boltzmanna . Może ona nauczyć się rozpoznawać charakterystyczne elementy w danym typie danych. Hinton wykorzystał narzędzia z fizyki statystycznej, nauki o systemach zbudowanych z wielu podobnych komponentów. Maszyna jest trenowana poprzez podawanie jej przykładów, które najprawdopodobniej pojawią się, gdy maszyna jest uruchomiona. Maszyny Boltzmanna można używać do klasyfikowania obrazów lub tworzenia nowych przykładów typu wzorca, na którym została wytrenowana. Hinton rozwinął tę pracę, pomagając zainicjować obecny wybuchowy rozwój uczenia maszynowego – informuje Królewska Szwedzka Akademia Nauk.

Jak przekazała Ellen Moons, przewodnicząca Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki, „praca laureatów już przyniosła wspaniałe korzyści. W fizyce wykorzystujemy sztuczne sieci neuronowe w szerokim zakresie dziedzin, takich jak opracowywanie nowych materiałów o określonych właściwościach”.

Badania naukowe zmieniają nasz świat

.„Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu” – pisze we „Wszystko co Najważniejsze” Andrzej JAJSZCZYK, profesor nauk technicznych związany z AGH w Krakowie, członek Europejskiej Rady Doradczej Wydawnictwa Springer Nature, były wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), pierwszy dyrektor Narodowego Centrum Nauki (NCN).

Jak podkreśla, „dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania. Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze. Co prawda nie zawsze chcemy czy umiemy skorzystać z tego, co nam podpowiada nauka, ale w krajach, które to potrafią, żyje się na ogół znacznie lepiej niż tam, gdzie badania naukowe się lekceważy”.

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami” – twierdzi prof. Andrzej JAJSZCZYK.

Pełna treść refleksji prof. Andrzeja JAJSZCZYKA na temat rozwoju badań naukowych dostępna jest we „Wszystko co Najważniejsze” (link poniżej):

WszystkoCoNajważniejsze/SN