Este martes, la Real Academia Sueca de Ciencias dio a conocer los galardonados con el Premio Nobel de Física 2024. John J. Hopfield, de la Universidad de Princeton, Nueva Jersey, EE.UU. y Geoffrey E. Hinton, de la Universidad de Toronto, Canadá.

“por descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”.

Fuente: Nobelprize.org

La Real Academia Sueca de Ciencias emitió este martes el siguiente comunicado de prensa:

8 de octubre de 2024

La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2024 a

John J. Hopfield
Universidad de Princeton, Nueva Jersey, EE.UU.

Geoffrey E. Hinton
Universidad de Toronto, Canadá

“por descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”

Entrenaron redes neuronales artificiales usando la física

Los dos Premios Nobel de Física de este año han utilizado herramientas de la física para desarrollar métodos que son la base del potente aprendizaje automático actual. John Hopfield creó una memoria asociativa que puede almacenar y reconstruir imágenes y otros tipos de patrones en datos. Geoffrey Hinton inventó un método que puede encontrar propiedades de forma autónoma en los datos y, por lo tanto, realizar tareas como por ejemplo identificar elementos específicos en imágenes.

Cuando hablamos de inteligencia artificial, a menudo nos referimos al aprendizaje automático mediante redes neuronales artificiales. Esta tecnología se inspiró originalmente en la estructura del cerebro. En una red neuronal artificial, las neuronas del cerebro están representadas por nodos que tienen diferentes valores. Estos nodos se influyen entre sí a través de conexiones que pueden compararse con sinapsis y que pueden fortalecerse o debilitarse. La red se entrena, por ejemplo, desarrollando conexiones más fuertes entre nodos con valores altos al mismo tiempo. Los galardonados de este año han realizado importantes trabajos con redes neuronales artificiales desde la década de 1980 en adelante.

John Hopfield inventó una red que utiliza un método para guardar y recrear patrones. Podemos imaginar los nodos como píxeles. La red de Hopfield utiliza la física que describe las características de un material debido a su espín atómico, una propiedad que convierte a cada átomo en un pequeño imán. La red en su conjunto se describe de una manera equivalente a la energía en el sistema de espín que se encuentra en la física, y se entrena encontrando valores para las conexiones entre los nodos de modo que las imágenes guardadas tengan baja energía. Cuando la red de Hopfield recibe una imagen distorsionada o incompleta, trabaja metódicamente a través de los nodos y actualiza sus valores para que la energía de la red disminuya. La red trabaja así paso a paso hasta encontrar la imagen almacenada que se parezca más a la imperfecta que se le introdujo.

Geoffrey Hinton utilizó la red de Hopfield como base para una nueva red que utiliza un método diferente: la máquina de Boltzmann. Esta puede aprender a reconocer elementos característicos en un tipo determinado de datos. Hinton utilizó herramientas de la física estadística, la ciencia de los sistemas construidos a partir de muchos componentes similares. La máquina se entrena alimentándola con ejemplos que es muy probable que surjan después, cuando se haga andar. La máquina de Boltzmann se puede utilizar para clasificar imágenes o crear nuevos ejemplos del tipo de patrón en el que se la entrenó. Hinton se basó en este trabajo, lo que ayudó a iniciar el impresionante desarrollo actual del aprendizaje automático.

«El trabajo de los galardonados ya ha sido de gran utilidad. En física, utilizamos redes neuronales artificiales en una amplia gama de áreas, como por ejemplo en el desarrollo de nuevos materiales con propiedades específicas», afirma Ellen Moons, presidenta del Comité Nobel de Física.

John J. Hopfield , nacido en 1933 en Chicago, Illinois, EE. UU. Doctorado en 1958 por la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, EE. UU. Profesor de la Universidad de Princeton, Nueva Jersey, Estados Unidos.

Geoffrey E. Hinton , nacido en 1947 en Londres, Reino Unido. Doctor en Filosofía en 1978 por la Universidad de Edimburgo, Reino Unido. Profesor de la Universidad de Toronto, Canadá.

Monto del premio: 11 millones de coronas suecas, que se repartirán a partes iguales entre los galardonados.
Más información : www.kva.se y www.nobelprize.org

La Real Academia Sueca de Ciencias, fundada en 1739, es una organización independiente cuyo objetivo general es promover las ciencias y fortalecer su influencia en la sociedad. La Academia asume una responsabilidad especial por las ciencias naturales y las matemáticas, pero se esfuerza por promover el intercambio de ideas entre diversas disciplinas.

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