هوش مصنوعی، لیزر و کوانتوم

جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۴ میلادی به طور مشترک به جان هوپفیلد (John Hopfield) از دانشگاه پرینستون آمریکا با زمینه فیزیک و جفری ای هینتون (Geoffrey Hinton) از دانشگاه تورنتو در کانادا با زمینه هوش مصنوعی اهدا شد. این دو دانشمند برای اکتشافات و اختراعات بنیادین که یادگیری ماشینی را با شبکه های عصبی مصنوعی امکانپذیر می کند، برنده این جایزه شده اند.

این دو دانشمند، ساختاری ابداع کردند که می‌تواند اطلاعات را ذخیره و دوباره بازسازی و به طور مستقل برخی ویژگی‌های خاص در داده‌ها را کشف کند که برای شبکه‌های عصبی مصنوعی بزرگ فعلی، اهمیت زیادی دارد.

جان هوپفیلد در سال 1933در آمریکا متولد شد، پدر و مادر او فیزیکدان بوده اند. او برای تحقیقات درباره شبکه‌های عصبی در سال 1982 مشهور شد و مدل شبکه هوپلفید آن شناخته شده است. هوپفیلد همچنین در سال 2001 برنده‌ جایزه Dirac Medal از ICTP و در سال 2005 برنده جایزه الیورباکلی از انجمن فیزیک آمریکا و جایزه جهانی علم انیشتین نیز بوده است.

جفری هینتون اصالتا انگلیسی-کانادایی که به او لقب پدرخوانده هوش مصنوعی نیز داده‌اند در زمنه روان شناسی شناختی و رایانه فعالیت می‌کند و مهم ترین فعالیت های او نیز تحقیق و توسعه بر روی شبکه‌های عصبی مصنوعی است. این محقق 76 سال سن دارد و در سال‌های 2013 تا 2023 در گوگل و دانشگاه تورنتو سابقه حضور داشته و در سال‌های 2001  و 2021 به ترتیب برنده جایزه روملهارت و دیکسون شده است.

تحقیقات آنها با استفاده از ابزارهای فیزیک به طور قابل توجهی باعث پیشرفت هوش مصنوعی  (AI)  و فراهم کردن زمینه یادگیری ماشین قدرتمند (powerful machine learning ) می‌شود.

در حالی که کار آنها در درجه اول بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشین متمرکز است، به طور غیرمستقیم بر اپتیک کوانتومی و فناوری های کوانتومی تأثیر می گذارد. تکنیک ها و الگوریتم های توسعه یافته توسط هاپفیلد و هینتون را می توان برای تجزیه و تحلیل و تفسیر داده های آزمایش های کوانتومی، بهینه سازی فرآیندهای محاسباتی کوانتومی و بهبود سیستم های ارتباطی کوانتومی به کار برد.

در اصل، مشارکت آنها در یادگیری ماشینی می تواند به افزایش کارایی و دقت فناوری های کوانتومی کمک کند و استفاده از پتانسیل مکانیک کوانتومی را برای کاربردهای عملی آسان تر کند.

حوزه‌های کاربردی مرتبط با اکتشاف این دو دانشمند، پردازش تصویر سیستم های اپتیکی، تشخیص الگو سیستم‌های ارتباطی مبتنی بر لیزر ، طراحی اپتیکی، توموگرافی حالت کوانتومی، تصحیح خطای اطلاعات کوانتومی، تخمین پارامتر آزمایش‌های کوانتومی، بهینه سازی الگوریتم ها و پروتکل های کوانتومی و شبیه سازی کوانتومی خواهد بود.