Der Nobelpreis für Physik 2024 wurde an John J Hopfield und Geoffrey E Hinton „für grundlegende Entdeckungen und Erfindungen verliehen, die dies ermöglichen.“ maschinelles Lernen mit künstlichen neuronalen Netzen.“
Die Nobelpreisträger für Physik 2024 nutzten Werkzeuge aus ihrem Fachgebiet, um Methoden zu entwickeln, die wesentlich zur Grundlage des modernen maschinellen Lernens beigetragen haben.
John Hopfield schuf ein Framework, mit dem Informationen gespeichert und rekonstruiert werden können, während Geoffrey Hinton eine Technik entwickelte, die die unabhängige Entdeckung von Eigenschaften in Daten ermöglicht, was für die heutigen großen künstlichen neuronalen Netze von entscheidender Bedeutung ist.
Wer sind die Preisträger und was haben sie entwickelt?
John Hopfield: Er entwickelte ein Netzwerk, das eine Methode zum Speichern und Rekonstruieren von Mustern verwendet, wobei die Knoten als Pixel visualisiert werden können. Das Hopfield-Netzwerk stützt sich auf physikalische Prinzipien im Zusammenhang mit den Eigenschaften eines Materials, die durch den Atomspin beeinflusst werden, der es jedem Atom ermöglicht, als winziger Magnet zu wirken.
Dieses Netzwerk wird mit Begriffen beschrieben, die der Energie in einem Spinsystem ähneln, und es wird trainiert, indem die Verbindungswerte zwischen Knoten angepasst werden, um sicherzustellen, dass die gespeicherten Bilder niedrige Energieniveaus beibehalten. Wenn ein verzerrtes oder unvollständiges Bild angezeigt wird, aktualisiert das Hopfield-Netzwerk systematisch die Werte seiner Knoten und reduziert dabei seine Energie, um das gespeicherte Bild zu finden, das der Eingabe am ähnlichsten ist.
Geoffrey Hinton: Er baute auf dem Hopfield-Netzwerk auf, um ein neues Modell namens Boltzmann-Maschine zu entwickeln, das eine andere Lernmethode verwendet, um Schlüsselmerkmale in bestimmten Datentypen zu erkennen. Hinton nutzte Konzepte aus der statistischen Physik, die Systeme untersucht, die aus vielen ähnlichen Komponenten bestehen.
Die Boltzmann-Maschine wird trainiert, indem man ihr Beispiele liefert, die beim Ausführen der Maschine sehr wahrscheinlich sind. Es kann Bilder klassifizieren und neue Instanzen der gelernten Muster generieren.
Alles über den Nobelpreis für Physik
- Von 1901 bis 2023 wurde der Nobelpreis für Physik 117 Mal an insgesamt 225 Preisträger verliehen. Bemerkenswert ist, dass John Bardeen der einzige Empfänger ist, der den Preis zweimal, 1956 und 1972, gewonnen hat. Damit beläuft sich die Gesamtzahl der Personen, die den Nobelpreis für Physik erhalten haben, auf 224.
- Der jüngste Nobelpreisträger ist Lawrence Bragg. Er erhielt den Preis 1915 „für ihre Verdienste um die Analyse der Kristallstruktur mittels Röntgenstrahlen“
- Der
Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften wurde mit der Vergabe der Nobelpreise für Physik und Chemie beauftragt, das Karolinska Institutet wurde für den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgewählt, die schwedische Akademie für den Nobelpreis für Literatur und ein vom norwegischen Parlament gewähltes Komitee aus fünf Mitgliedern (Storting) für den Friedensnobelpreis. - Im Jahr 1968 richtete die Schwedische Reichsbank den Preis der Schwedischen Reichsbank für Wirtschaftswissenschaften zum Gedenken an Alfred Nobel ein, wobei ab 1969 die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften mit der Auswahl der Preisträger beauftragt wurde.