Нобелевские премии 2024 года. Премия за нефизический инструмент для физики и не только
Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов
В настоящее время искусственный интеллект стал важным инструментом физических исследований, позволяющим проводить сложные изыскания и даже совершать открытия.
Нобелевский комитет не раз совершал поступки, вызывавшие дискуссию как в прессе, так и среди учёных, — чего только стоит присуждение премии по физике 2021 года за моделирование климата. Но в этот раз, на первый взгляд, он превзошёл самого себя, присудив Нобелевскую премию по физике 2024 года за исследования в области искусственного интеллекта. Такого никто предвидеть не мог, ведь эти исследования невозможно отнести к физическим. Однако если вникнуть в суть дела, можно прийти к выводу, что основания для награждения у Нобелевского комитета всё же были. В настоящее время искусственный интеллект стал важным инструментом физических исследований, позволяющим проводить сложные изыскания и даже совершать открытия. А что этот инструмент не совсем физический, так ведь какие времена, такие и инструменты.
Традиционно исследования в области искусственного интеллекта относят к информатике, а она в список наук, по которым вручаются Нобелевские премии, не входит, прежде всего, по той причине, что в конце XIX века она ещё просто не существовала. Впрочем, даже если бы это было не так, Альфред Нобель мог и не включить её в перечень, как и математику. И дело здесь, как мне кажется, не в личной неприязни к конкретному математику, о которой говорит известная легенда. Нобель был выдающимся практиком-изобретателем, автором 355 патентов, самый известный из которых — на динамит, но не имел высшего образования. Видимо, это предопределило определённый перекос в мировоззрении, из-за чего по его завещанию премии предполагалось вручать за конкретные открытия и изобретения, каковые в математике были невозможны. Строго говоря, премию не смогли бы получить и создатели физических теорий, хотя здесь научное сообщество Нобеля «поправило» и нобелевскими лауреатами стали многие великие физики-теоретики.
Но сейчас для нас важно, что Нобелевскую премию можно было вручать за «изобретение в области физики». Благодаря этому она была присуждена некоторым создателям важных физических инструментов, начиная с оптических интерферометров Альберта Майкельсона (1907) и камеры Чарльза Вильсона (1927) до оптического пинцета Артура Эшкина (2018). Лауреаты 2024 года просто продолжили этот ряд. Более того, в отличие от своих предшественников, работавших над искусственными нейронными сетями в биологической парадигме, они в своих исследованиях вдохновлялись именно физикой, её теорией и подходом.
Начало работ по искусственным нейронным сетям
Основу для работ с нейронными сетями заложили в 1943 году нейрофизиолог Уоррен Мак-Каллок и математик Уолтер Питтс в своей статье «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности», сделавшей попытку объяснить, как работает мозг. Именно они предложили модель мозга в виде сети узлов-нейронов, связанных между собой синапсами, определяющими силу связи каждой пары нейронов. Эта связь характеризовалась числом, которое получило название синаптического веса. Чем больше было это число, тем больше «весила» данная связь, тем больше она была значима. Нейроны же формировали двоичный сигнал (то есть 0 или 1) и передавали его дальше. На вход каждого нейрона подавались сигналы от других нейронов, умноженные на соответствующие веса. Нейрон же находил их сумму и преобразовывал её в выходной результат. Идея исследователей заключалась в том, что, подобрав нужные веса или, другими словами, обучив сеть, можно было заставить решать её различные задачи...
Продолжение статьи читайте в номере журнала
