兩名科學家分享2024盧保物理學獎,其中一位是「AI教父」

據央視新聞報導,瑞典皇家科學院當地時間10月8日宣佈,將2024年盧保物理學獎授予約翰·J·霍普菲爾德(John J. Hopfield)和傑佛瑞·E·欣頓(Geoffrey E. Hinton),表彰他們在使用人工神經網絡進行機器學習的基礎性發現和發明。

兩位獲獎者從20世紀80年代起就開展了與物理學相關的人工神經網絡的重要工作。他們將平分1100萬瑞典克朗(約合745萬元人民幣)獎金。

盧保物理委員會主席埃倫·蒙斯表示,「獲獎者的工作已經產生了巨大的效益。在物理學領域,我們將人工神經網絡應用於廣泛的領域,例如開發具有特定屬性的新材料。」

瑞典皇家科學院當地時間10月8日宣佈,將2024年盧保物理學獎授予約翰·J·霍普菲爾德(John J. Hopfield)和傑佛瑞·E·欣頓(Geoffrey E. Hinton),表彰他們在使用人工神經網絡進行機器學習的基礎性發現和發明。盧保獎官網截圖

在人工神經網絡機器學習領域獲獎

「今年盧保物理學獎得主的突破工作建立在物理學的基礎上。」盧保獎官方社交帳號上寫道,他們展現了一種全新的方式,讓人們利用計算機來幫助和指導社會面臨的挑戰。

根據盧保官網的介紹,人們在討論人工智能的時候,通常指的是使用人工神經網絡的機器學習,而這項技術最初是受到大腦結構的啟發。

今年的兩位獲獎者從20世紀80年代就在人工神經網絡方面進行了重要的工作。霍普菲爾德創造了一種關聯記憶,它能夠存儲和重構圖像以及其他模式類型。欣頓發明了一種能夠自主發現數據中屬性的方法,並執行任務,如識別圖像中的特定元素。

欣頓將霍普菲爾德網絡的想法應用於一種新網絡,這種新網絡使用另一種方法:玻爾茲曼機。玻爾茲曼機可以學習給定數據類型的特徵元素,可以用來分類圖像或創建新材料。這種機器學習幫助推動了當今機器學習的「爆炸性」發展。

瑞典皇家科學院在當天發佈的新聞公報中表示,長期以來,機器學習一直對研究很重要,包括對大量數據的分類和分析,而霍普菲爾德和欣頓利用物理學工具構建了一些方法,為當今強大的機器學習奠定了基礎,基於人工神經網絡的機器學習正在給科學、工程以及日常生活帶來革命性的變化。

蒙斯表示,這兩位獲獎者利用統計物理學的基本概念設計了人工神經網絡,這些神經網絡具有關聯記憶的功能,已被用於推進各種物理學研究,包括粒子物理、材料科學和天體物理學,同時也已成為人們日常生活的一部分,例如面部識別和語言翻譯。

「獲獎令我大吃一驚」

1933年,霍普菲爾德出生於美國伊利諾伊州芝加哥市,1958年獲得康奈爾大學博士學位,現任美國普林斯頓大學教授,因其在計算機科學、生物學和物理學方面的開創性發現而聞名。

1947年,欣頓出生在英國倫敦。20世紀70年代初,欣頓在英國愛丁堡大學讀研究生時開始研究神經網絡。《紐約時報》指出,當時幾乎沒有多少研究人員相信這個想法。

1978年,欣頓獲得愛丁堡大學博士學位,如今他在加拿大多倫多大學擔任教授。2019年,欣頓與蒙特利爾大學計算機科學教授約舒亞·本希奧以及紐約大學教授揚·萊坎(中文名楊立昆)一起獲得了被稱為「計算機界的盧保獎」——圖靈獎,以表彰他們在人工智能深度學習方面的工作。

這三位科學家被併稱為「深度學習三巨頭」,欣頓也被外界稱為當代人工智能的「教父」。得知獲獎消息後,欣頓表示,獲獎令他大吃一驚(flabbergasted)。

「我現在待在加利福尼亞州的一家廉價旅館裡面,這裏的網絡和電話信號都不太好,我本來打算今天去做核磁共振(MRI)檢查的,但現在我不得不取消了!」欣頓在新聞發佈會上接受電話連線時說。

被記者問及其研究幫助開發的技術的潛在意義時,欣頓指出,人工智能將對人類社會產生 「巨大影響」,「它將與工業革命相媲美。但它不是在體力上超越人類,而是在智力上超越人類。我們不知道比我們更聰明的東西是什麼樣子。」

同時,欣頓也提醒注意人工智能的潛在風險,「我們也必須擔心一些可能出現的不良後果,尤其是這些東西失控的威脅。」

蒙斯也在新聞發佈會上強調,雖然機器學習有著巨大的好處,但是它的快速發展也引發了我們對未來的擔憂,總的來說,人類有責任以安全和合乎道德的方式來使用這項新技術,給人類帶來最大利益。

226人獲頒盧保物理學獎

盧保物理學獎被普遍認為是在物理學領域能夠取得的最高榮譽,物理學也是阿爾費特·盧保在1895年的遺囑中首先提到的獎項領域。盧保獎官網中寫道,「19世紀末,許多人都認為物理是最重要的學科,也許盧保本人也這樣認為。」

根據盧保獎官網數據,從1901年到現在,盧保物理學獎共頒發了118次,在1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年沒有頒發該獎。共有226名科學家獲獎。 其中,47次的物理學獎授予單一獲獎者,33次的物理學獎由兩位獲獎者共同獲得,38次的物理學獎由三位獲獎者分享。

值得注意的是,美國物理學家約翰·巴丁是唯一一位分別在1956年和1972年兩次獲得盧保物理學獎的人。

迄今為止,最年輕的盧保物理學獎得主是英國物理學家羅倫斯·布拉格,他在1915年獲獎時只有25歲。最年長的盧保物理學獎得主則是美國科學家阿瑟·阿什金,他在2018年獲得盧保獎時已96歲。

在諾獎上百年的歷史中,只有5名女性曾獲得盧保物理學獎,分別是法國著名波蘭裔科學家瑪麗·居里(1903年獲盧保物理學獎,1911年獲盧保化學獎)、美國物理學家瑪麗亞·格佩特-梅耶因(1963年獲獎)、加拿大科學家唐娜·斯泰利克蘭(2018年獲獎)、美國科學家安達婭·蓋茲(2020年獲獎)、法國物理學家安妮·盧利爾(2023年獲獎)。

2023年盧保物理學獎頒給了皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·高路斯和安妮·盧利爾,以表彰他們在「為研究物質中的電子動力學而產生阿秒光脈衝的實驗方法」所作出的貢獻。

2022年盧保物理學獎頒給了法國科學家阿倫·艾斯比、美國科學家約翰·克勞澤和奧地利科學家安東·蔡林格,以表彰他們在「糾纏光子實驗、驗證違反巴爾不等式和開創量子信息科學」方面所作出的貢獻。

2021年盧保物理學獎授予三名科學家,其中,日裔美籍科學家真鍋淑郎和德國科學家高路斯·哈塞爾曼因「建立地球氣候的物理模型、量化其可變性並可靠地預測全球變暖」的相關研究獲獎,意大利科學家佐治·帕里西因「發現了從原子到行星尺度的物理系統中無序和波動的相互作用」而獲獎。

2020年盧保物理學獎由英國科學家羅渣·彭路斯、德國科學家賴因哈德·根策爾、美國科學家安達婭·蓋茲共享。彭路斯因證明黑洞是愛恩斯坦廣義相對論的直接結果而獲獎;根策爾和蓋茲因在銀河系中央發現超大質量天體而獲獎。

2019年盧保物理學獎授予三名科學家,來自美國的占士·皮布爾斯因宇宙學相關研究獲獎,來自瑞士的沙加度·馬祖爾和迪迪埃·奎洛茲因首次發現太陽系外行星獲獎。

新京報記者 欒若曦

編輯 胡傑 校對 付春愔