–La Real Academia Sueca de las Ciencias comunicó este martes sobre su decisión de otorgar el Premio Nobel de Física a los científicos John Hopfield y Geoffrey Hinton por «desarrollar métodos que son la base del potente aprendizaje automático actual».

Los dos Premios Nobel de Física de este año han utilizado herramientas de la física para desarrollar métodos que son la base del potente aprendizaje automático actual. John Hopfield creó una memoria asociativa que puede almacenar y reconstruir imágenes y otros tipos de patrones en los datos. Geoffrey Hinton inventó un método que puede encontrar propiedades de forma autónoma en los datos y, por lo tanto, realizar tareas como identificar elementos específicos en imágenes.

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 fortalecerse o debilitarse. 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 importantes trabajos con redes neuronales artificiales desde la década de 1980 en adelante.

John Hopfield inventó una red que utiliza un método para guardar y recrear patrones. Podemos imaginar los nodos como píxeles. La red de Hopfield 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 las imágenes guardadas tengan baja energía. Cuando la red de Hopfield recibe una imagen distorsionada o incompleta, trabaja metódicamente a través de los nodos y actualiza sus valores para que la energía de la red disminuya. La red trabaja así paso a paso para encontrar la imagen guardada que se parezca más a la imperfecta con la que se la alimentó.

Geoffrey Hinton utilizó la red de Hopfield 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 determinado de datos. 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 en el que se la entrenó. Hinton se basó en este trabajo, lo que 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. (Información Academia Premio Nobel).