Estocolmo. El Premio Nobel de Física 2024 recayó en dos científicos pioneros en el desarrollo de la inteligencia artificial: John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton, informó la Real Academia Sueca de las Ciencias.
Los galardonados de este año «utilizaron conceptos fundamentales de la física estadística para diseñar redes neuronales artificiales que funcionan como memorias asociativas y encuentran patrones en grandes conjuntos de datos», declaró Ellen Moons, presidenta del Comité Nobel de Física.
Hopfield trabaja en la Universidad de Princeton e Hinton en la Universidad de Toronto. Utilizaron herramientas de la física para desarrollar métodos que son la base del potente aprendizaje automático de hoy en día, dijo la academia en un comunicado de prensa.
Las redes neuronales artificiales, ahora cruciales en diversos campos, han hecho avanzar la investigación en física y se han integrado en la vida cotidiana, con aplicaciones como el reconocimiento facial y la traducción de idiomas, señaló Moons.
Moons dijo que los beneficios del aprendizaje automático son amplios, pero que el rápido desarrollo de la tecnología ha suscitado preocupación por sus efectos a largo plazo. Subrayó que «los seres humanos tienen la responsabilidad de utilizar esta nueva tecnología de forma segura y ética para el mayor beneficio de la humanidad».
Congratulations to our new physics laureate, John Hopfield! 🎉 https://t.co/6xOgzaAsBX
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 8, 2024
Hopfield e Hinton, pioneros de la IA
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 hacerse más fuertes o más débiles.
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 un importante trabajo con redes neuronales artificiales desde la década de 1980 en adelante.
John Hopfeld inventó una red que utiliza un método para guardar y recrear patrones. Podemos imaginar los nodos como píxeles. La red de Hopfeld 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 los patrones guardados
Cuando se conecta a la red de Hopfeld con una imagen distorsionada o incompleta, esta trabaja metódicamente a través de los nodos y actualiza sus valores para que la energía de la red disminuya. De este modo, la red trabaja paso a paso para encontrar la imagen guardada que más se parezca a la imagen imperfecta con la que se la alimentó.
Geoffrey Hinton utilizó la red de Hopfeld 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 de datos determinado.
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 cuando se la ejecuta. La máquina de Boltzmann se puede utilizar para clasificar imágenes o crear nuevos ejemplos del tipo de patrón con el que se la entrenó.
Hinton se basó en este trabajo y ayudó a iniciar el explosivo 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. Hopfeld, nacido en 1933 en Chicago, Illinois, EU. Doctorado en 1958 por la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York. Profesor de la Universidad de Princeton, Nueva Jersey.
Geoffrey E. Hinton, nació 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.
