جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۴ به دو پژوهشگر رسید | پدر خوانده هوش مصنوعی برنده جایزه نوبل فیزیک شد

جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۴

کمیته نوبل جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۴ را به جان هاپفیلد و جفری هینتون به دلیل اکتشافات بنیادی و نوآوری‌هایی که زمینه‌ساز یادگیری ماشینی با شبکه‌های عصبی مصنوعی شد، اهدا کرد. این دو دانشمند با استفاده از اصول فیزیک، توانستند الگوهایی در داده‌ها پیدا کنند و شبکه‌های عصبی مصنوعی را آموزش دهند. 

یادگیری ماشینی سال‌هاست که در پژوهش‌ها برای تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها نقش کلیدی دارد. کارهای هاپفیلد و هینتون، با بهره‌گیری از ابزارهای فیزیک، پایه‌های یادگیری ماشینی مدرن را بنا نهادند. این نوع یادگیری که بر پایه شبکه‌های عصبی مصنوعی است، اکنون در علم، مهندسی و زندگی روزمره تحولات بزرگی ایجاد کرده است.

جان هاپفیلد یکی از نوآوری‌های مهم خود را با ایجاد نوعی حافظه تداعی‌گر (associative memory) به انجام رساند که قادر است تصاویر و الگوهای مختلف داده‌ها را ذخیره و بازسازی کند. جفری هینتون نیز روشی را ابداع کرد که می‌تواند به‌طور مستقل ویژگی‌های خاصی را در داده‌ها شناسایی کرده و وظایفی مانند تشخیص عناصر مشخص در تصاویر را انجام دهد.

شبکه‌های عصبی مصنوعی، که الهام گرفته از ساختار مغز انسان هستند، با استفاده از گره‌ها و ارتباطات پیچیده، توانایی یادگیری دارند. نورون‌ها در این شبکه‌ها به صورت گره‌هایی نمایش داده می‌شوند که از طریق اتصالات سیناپسی می‌توانند بر یکدیگر تأثیر بگذارند. این فناوری از دهه ۱۹۸۰ به بعد، به لطف کارهای هاپفیلد و هینتون، به طرز چشمگیری پیشرفت کرده است.

هاپفیلد شبکه‌ای را طراحی کرد که با استفاده از فیزیک، توانست الگوها را ذخیره و بازآفرینی کند. او از مفاهیم فیزیکی همچون اسپین اتمی برای آموزش شبکه استفاده کرد تا تصاویری که انرژی کمی دارند ذخیره شوند. به این ترتیب، شبکه هاپفیلد می‌تواند تصاویر ناقص را به‌طور خودکار تصحیح کرده و نسخه‌های کامل‌تری از آنها را بازسازی کند.

جفری هینتون نیز از شبکه هاپفیلد برای توسعه ماشین بولتزمن (Boltzmann machine) بهره برد. این شبکه می‌تواند به‌طور خودکار عناصر مشخصی را در داده‌ها شناسایی کند و در زمینه‌های مختلفی از جمله شناسایی و طبقه‌بندی تصاویر مورد استفاده قرار گیرد. 

مطالعات این دو دانشمند تاکنون تأثیرات عمیقی بر پیشرفت یادگیری ماشینی و شبکه‌های عصبی مصنوعی داشته است. الن مونز، رئیس کمیته نوبل فیزیک، تأکید کرده که از این دستاوردها در زمینه‌های متعددی مانند توسعه مواد جدید با ویژگی‌های خاص استفاده می‌شود.

این اکتشافات که بر پایه علم فیزیک بنا شده‌اند، به بشریت ابزاری قدرتمند داده‌اند تا بتواند به کمک رایانه‌ها با چالش‌های مختلف روبه‌رو شود و به راه‌حل‌های جدیدی دست یابد. این فناوری‌ها نقشی حیاتی در پیشرفت‌های آینده، از جمله ساخت جامعه‌ای پایدار و کشف مواد جدید خواهند داشت.

جان هاپفیلد، متولد ۱۹۳۳ در شیکاگو، استاد دانشگاه پرینستون است و دکترای خود را از دانشگاه کرنل دریافت کرده است. جفری هینتون، متولد ۱۹۴۷ در لندن، استاد دانشگاه تورنتو است و دکترای خود را از دانشگاه ادینبرو دریافت کرده است.

جایزه نوبل هر سال به دستاوردهای برجسته در رشته‌های فیزیک، شیمی، پزشکی، ادبیات و صلح اهدا می‌شود. جایزه نوبل شیمی نیز قرار است فردا اهدا شود.