Nagroda Nobla z fizyki w 2024 r

Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za rok 2024 otrzymali John J. Hopfield i Geoffrey E. Hinton za swoje fundamentalne odkrycia i wynalazki, które położyły podwaliny pod współczesne uczenie maszynowe oparte na sztucznych sieciach neuronowych. Sieci te, inspirowane strukturą i działaniem mózgu, odegrały kluczową rolę w rozwoju zarówno fizyki, jak i sztucznej inteligencji. Prace Hopfielda i Hintona zrewolucjonizowały sposób, w jaki algorytmy rozpoznają wzorce, przetwarzają język oraz analizują dane obrazowe.

John Hopfield, fizyk i biolog, jest najbardziej znany z opracowania tzw. „sieci Hopfielda” w latach 80. XX wieku. Ten model pamięci asocjacyjnej pozwala na przechowywanie i odtwarzanie wzorców, nawet gdy dane wejściowe są niekompletne lub zniekształcone. Model Hopfielda, gdzie wspomnienia są zapisywane jako minima energetyczne w matematycznej przestrzeni, stał się kluczowym narzędziem nie tylko w informatyce, ale także w neuronauce. Dzięki niemu badacze mogą lepiej rozumieć, jak mózg przetwarza wspomnienia i jak różne neurony współpracują w ramach funkcji pamięci i nawigacji.

Z kolei Geoffrey Hinton, często nazywany „ojcem chrzestnym głębokiego uczenia”, wniósł wiele istotnych innowacji do dziedziny sieci neuronowych. Jego prace koncentrują się na uczeniu bez nadzoru, gdzie sieci samodzielnie odkrywają wzorce w danych. Jednym z kluczowych wkładów Hintona było wprowadzenie metody zwanej propagacją wsteczną (ang. backpropagation), która pozwala sieciom neuronowym na modyfikację swoich parametrów podczas procesu uczenia. Technika ta jest dziś fundamentem współczesnych systemów AI, które zasilają takie aplikacje jak rozpoznawanie obrazów, tłumaczenie języków czy autonomiczne pojazdy.

Razem ich prace zrewolucjonizowały sposób, w jaki naukowcy analizują ogromne zbiory danych w wielu dziedzinach. Przykładowo, neurolodzy korzystają z modeli opracowanych przez Hopfielda i Hintona, aby symulować, jak obwody mózgowe przetwarzają informacje i zarządzają złożonymi zadaniami poznawczymi, takimi jak przypominanie wspomnień czy podejmowanie decyzji. Odkrycia te mają również szerokie zastosowanie w praktyce — od diagnostyki medycznej, gdzie sztuczna inteligencja pomaga w analizie obrazów, po przetwarzanie języka naturalnego, gdzie algorytmy rozumieją i generują język ludzki.

Nagroda Nobla w 2024 roku dla Hopfielda i Hintona podkreśla interdyscyplinarny charakter ich badań, które łączą fizykę, informatykę oraz biologię. Zastosowanie zasad fizyki do teorii sieci umożliwiło bardziej precyzyjne modelowanie złożonych systemów, przyczyniając się do rozwoju technologii i nauki. Wpływ ich pracy jest ogromny, zmieniając nie tylko oblicze sztucznej inteligencji, ale także sposób, w jaki zrozumiemy i przetwarzamy dane w różnych dziedzinach.
 
Opracowano na podstawie: Nobelprize.org, American Physical Society, Nature

 

John Hopfield, źródło: Wikimedia Commons
Geoffrey E. Hinton, źródło: Wikimedia Commons