Premiul Nobel pentru Fizică pe anul 2024 a fost decernat marți de Academia Regală Suedeză de Ştiinţe lui John J. Hopfield de la Universitatea Princeton din Statele Unite și lui Geoffrey E. Hinton, de la Universitatea din Toronto, pentru „pentru descoperirile și invențiile fundamentale care permit mașinilor să învețe cu ajutorul rețelelor neuronale artificiale”.
„Cei doi laureați ai Premiului Nobel pentru Fizică din acest an au folosit instrumente din fizică pentru a dezvolta metode care stau la baza învățării automate puternice de astăzi. John Hopfield a creat o memorie asociativă care poate stoca și reconstrui imagini și alte tipuri de modele în date. Geoffrey Hinton a inventat o metodă care poate găsi în mod autonom proprietăți în date și, astfel, poate îndeplini sarcini precum identificarea unor elemente specifice în imagini", arată Comitetul Nobel.
„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″ – arată sursa citată, potrivit TVR Info.
„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„, potrivit nobelprize.org.
„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 alimentarea cu exemple care sunt foarte susceptibile de a apărea atunci când mașina este pusă în funcțiune. 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” – arată sursa citată.
Premiul Nobel pentru Fizică de-a lungul timpului
Primul Premiu Nobel pentru Fizică i-a fost înmânat, în 1901, lui Wilhelm Röntgen, pentru cruciala sa descoperire a razelor X.
Pentru a ţine pasul cu descoperirile ştiinţifice din ultimele decenii, premiul pentru fizică a fost acordat pentru descoperiri şi realizări în domenii diverse precum tehnologia comunicaţiilor, radiaţii cosmice sau structura materiei.
Până în prezent, au fost acordate 117 premii Nobel pentru Fizică.
Premiul nu a fost decernat de şase ori: în anii 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 şi în 1942.
În perioada 1901-2023, 225 laureaţi au primit Premiul Nobel pentru Fizică, dar, având în vedere că lui John Bardeen i-a fost acordat premiul de două ori (1956 şi 1972), înseamnă că un total de 224 de persoane au primit Premiul Nobel pentru Fizică din 1901 încoace.
47 de premii pentru fizică au fost acordate unui singur laureat, 32 de premii pentru fizică au fost împărţite de doi laureaţi şi 37 de premii pentru fizică au fost împărţite între trei laureaţi, potrivit www.nobelprize.org.
Din totalul laureaţilor, patru sunt femei: 1903 – Marie Curie (laureată şi cu Premiul Nobel pentru chimie în 1911); 1963 – Maria Goeppert-Mayer; 2018 – Donna Strickland; 2020 – Andrea Ghez.
Cel mai tânăr laureat al acestui premiu a fost Lawrence Bragg, care avea 25 de ani când a primit premiul Nobel, împreună cu tatăl său, în 1915.
La polul opus se află cel mai în vârstă laureat al premiului Nobel pentru fizică până în prezent – Arthur Ashkin, care avea 96 de ani în momentul primirii premiului.
Printre laureaţii Premiului Nobel pentru Fizică, de la începutul acordării acestora, se numără: Guglielmo Marconi (1909, pentru contribuţia adusă dezvoltării telegrafiei fără fire); Max Planck (1918, pentru descoperirea energiei quantice); Albert Einstein (1921, pentru descoperirile sale privind teoria fizicii, precum şi pentru descoperirea legii efectului fotoelectric); Niels Bohr (1922, pentru investigaţiile asupra structurii atomului şi a radiaţiilor emanate de acesta); James Chadwick (1935, pentru descoperirea neutronului); Wolfgang Pauli (1945, pentru descoperirea Principiului de excludere, numit şi Principiul Pauli).
În secolul 21, printre laureaţii Premiului Nobel pentru Fizică se regăsesc: Roy Glauber, John Hall şi Theodor Haensch (2005, pentru lucrările lor în domeniul luminii şi opticii); John C. Mather şi George F. Smoot (2006, pentru descoperirea formei de materie neagră şi a caracteristicii anizotropice a radiaţiei cosmice de fundal); Albert Fert şi Peter Grünberg (2007, pentru descoperirea unei tehnologii revoluţionare – magnetorezistenţă gigantică GMR – ce permite citirea informaţiei stocate pe hard-disk-uri); Andre Geim şi Konstantin Novoselov (2010, pentru descoperirea grafenului, o formă revoluţionară a carbonului); Saul Perlmutter, Brian Schmidt şi Adam Riess (2011, descoperirea faptului că Universul este în expansiune accelerată, prin observarea supernovelor îndepărtate); Takaaki Kajita şi Arthur B. McDonald (2015, pentru descoperirea oscilaţiilor neutrinilor, fenomen care confirmă faptul că aceste particule au masă); Roger Penrose, Reinhard Genzel şi Andrea Ghez (2020, pentru descoperiri ce vizează unul dintre cele mai exotice fenomene din Univers – găurile negre); Alain Aspect, John F. Clauser şi Anton Zeilinger (2022, pentru „experimente revoluţionare” în domeniul mecanicii cuantice), potrivit Academiei Regale Suedeze de Ştiinţe.
Cercetătorii Pierre Agostini, Ferenc Krausz şi Anne L’Huillier au fost recompensaţi cu premiul Nobel pentru fizică pe anul 2023, pentru „metode experimentale care generează attosecunde (a 10 la puterea minus 18 parte dintr-o secundă – n.red.) de impulsuri luminoase pentru studierea dinamicii electronilor în cadrul materiei”, potrivit comunicatului oficial publicat de Comitetul Nobel.
