«Где используются сети Хопфилда, я понятия не имею»: кому достался Нобель по физике

Нобелевская премия по физике за 2024 году присуждена Джону Хопфилду из Принстонского университета и Джефри Хинтону из Университета Торонто за «основополагающие открытия и разработки, которые сделали возможным машинное обучение с искусственными нейронными сетями». В разговоре с RTVI специалист по нейросетям из ФИЦ «Информатика и управление» РАН Дмитрий Николаев выразил недоумение, почему премия по физике досталась специалистам по вычислительной математике.

Понятие машинного обучения обычно подразумевает машинное обучение, основанное на искусственных нейронных сетях, создание которых изначально было подражанием структуре мозга.

Хопфильд — автор нейронной сети, получившей название в честь него. Нейронная сеть Хопфилда — полносвязная нейронная сеть с симметричной матрицей связей.

В процессе работы динамика таких сетей сходится (конвергирует) к положению равновесия. Эти положения равновесия являются локальными минимумами функционала, называемого энергией сети. Примером использования нейронной сети Хопфилда является восстановление испорченного изображения.

Хинтон использовал нейронную сеть Хопфилда как основу для создания новой нейронной сети, в которой применил новый метод — Машину Больцмана, способную обучаться, чтобы распознавать определенные элементы в заданном типе данных.

Хинтон применил методы статистической физики, и его нейронная сеть оказалась способной классифицировать изображения или создавать их новые типы.

«В физике мы используем искусственные нейронные сети в широком круге задач, таких, как создание новых материалов со специфическими свойствами», — заявила Элен Мунс, председатель Нобелевского комитета по физике.

Специалист по компьютерному зрению и нейронным сетям, завотделом «Зрительные системы» ФИЦ ИУ РАН и технический директор «Смарт Энджинс Сервис», д.т.н. Дмитрий Николаев заявил RTVI, что был шокирован, узнав, кому присудили премию по физике, и назвал это решение «иезуитским трюком».

«Мне кажется, что комитет решал какую-то странную политическую задачу. Искусственный интеллект (ИИ) ворвался в нашу жизнь и уже довольно сильно ее преобразил, и понятно желание многих организаций быть причастными к процессу. Но все же ИИ не подходит ни под одну из номинаций Нобелевского комитета, а вводить новые они не имеют права. Поэтому они по физике решили наградить людей, чьи достижения на самом деле лежат в области вычислительной математики, по которой, как известно, они не могут присуждать никаких премий», — заявил он.

По мнению эксперта, остаются вопросы и к лауреатам, и к их конкретным достижениям, выбранным Нобелевским комитетом как определяющие:

«Хинтон, безусловно, классик ИИ. Но он далеко не единственный, поэтому хорошо бы понимать логику решения. Например, один из учеников Хинтона — Ян Лекун — известен как пионер применения сверточных сетей в распознавании изображений. И он не единственный “революционер” в ИИ. Насколько учитывается в Нобелевских премиях создание научной школы, я не знаю. В пресс-релизе эта часть абсолютно не освещена, есть только глухое упоминание того, что Хинтон “помог инициировать нынешнее взрывное развитие машинного обучения”. Помог, факт, — но, будем честны, вовсе не своей моделью Больцмановских машин, за которую присуждена премия. Хинтон — популяризатор метода обратного распространения ошибки, у него куча учеников, которые осуществляли прорыв за прорывом. Но все эти прорывы не были связаны с Больцмановскими машинами. Но! Зато Больцмановские машины — это как-бы-физика».

Больше всего Николаев удивлен присуждением премии Хопфилду:

«Кажется, это решение кроме как “физикой” объяснить вообще невозможно. Решили не давать одному человеку, во-первых, а во-вторых, дополнительно притянуть к физике. Таких моделей, как сеть Хопфилда, в машинном обучении известно штук десять, а может — двадцать. И большинство из них оказались тупиками, это не то, что “проросло” в диплернинге. Где сейчас сети Хопфилда используются в реальности, я понятия не имею».

По мнению Николаева, в области машинного обучения тренды устаревают практически мгновенно, и изобретение других моделей нейронных сетей тоже могло быть отмечено наградой:

«Сейчас снова входят в моду сети Колмогорова-Арнольда. И тут можно потроллить комитет — почему не Колмогорову? Да, умершим премию не присуждают, но раз уж нарушили одно правило, то почему не два?»

По мнению специалиста, выбор нобелиатов по физике в этом году был продиктован исключительно политической целесообразностью:

«Конечно, это поклон не в сторону LGBTQ* и прочих таких букв, спасибо и на том. Но все же, как мне кажется, комитет сильно подпортил себе репутацию на ровном месте. Хинтон, Лекун и Бенджио уже получили премию Тьюринга в 2018 году, престижнейшую в компьютерных науках, и это было правильно. А что теперь думать физикам? Что больше физика вообще никому не нужна? Давайте доведем до логического конца и присудим создателям ChatGPT нобелевку по литературе».

* Решением Верховного суда России «международное движение ЛГБТ» признано экстремистским и запрещено