El Premio Nobel de Física 2024 ha sido otorgado a John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton por sus descubrimientos fundamentales e innovaciones en el campo del aprendizaje automático mediante redes neuronales artificiales.
Estos avances han permitido importantes progresos en la tecnología de inteligencia artificial, facilitando la implementación de sistemas capaces de aprender y mejorar a través de la experiencia. La ceremonia de entrega del galardón se celebrará el 10 de diciembre en Estocolmo.
Las redes neuronales artificiales, inspiradas en las redes biológicas del cerebro, consisten en nodos que actúan como neuronas y se conectan entre sí, formando sinapsis. Estos nodos interactúan para aprender, fortaleciendo conexiones entre aquellos que presentan valores altos de manera simultánea.
La investigación de Hopfield y Hinton, que se remonta a la década de 1980, ha sido clave para avanzar en esta tecnología utilizando principios físicos.
El avance
John Hopfield es reconocido por haber inventado una red que almacena y recrea patrones a través de un enfoque basado en la física de materiales, en particular el espín atómico. Su red, conocida como red de Hopfield, aprende asignando valores a las conexiones entre nodos de manera que las imágenes almacenadas se asocien con una energía baja.
Cuando se alimenta a la red con una imagen distorsionada o incompleta, el sistema actualiza gradualmente los valores de los nodos hasta que la energía de la red disminuye, logrando así encontrar la imagen almacenada más similar a la entrada.
Por su parte, Geoffrey Hinton desarrolló la máquina de Boltzmann, basada en los principios de la red de Hopfield pero utilizando métodos de la física estadística. Esta máquina aprende al ser alimentada con ejemplos, lo que le permite clasificar imágenes o generar nuevas versiones de los modelos con los que fue entrenada.
Además, la máquina es capaz de resolver complejos problemas combinatorios. El trabajo de Hinton ha sido fundamental para el desarrollo acelerado de la tecnología de aprendizaje automático que se observa en la actualidad.
Importancia
El año pasado, el Nobel de Física fue concedido por el desarrollo de métodos experimentales para generar pulsos de attosegundos, los cuales permiten estudiar la dinámica de los electrones en la materia. En este artículo hablamos sobre este galardón.
Sin embargo, este año, los avances en inteligencia artificial, impulsados por Hopfield y Hinton, han marcado un hito en la comprensión y aplicación de las redes neuronales, con un impacto profundo en el desarrollo de sistemas autónomos y aprendizaje de máquinas.
