Хопфилд нэг асуудалтай зууралдаад байдаггүй хүн.  Шинжлэх ухаандаа ч, түүнээс гадуур ч. Тэр чанар нь  түүнийг сайн төгөлдөр хуурч, цаначин, теннисчин, гольфчин, дарвуулт завийн тамирчин болоход нь  саад болсонгүй. Гэсэн ч Хопфилд нейросүлжээг судалж, түүгээрээ “Нобель” автлаа түүнд баригдаад байна.

Хоёр дахь шагналтан Жеффри Хинтон  хүүхэд байхаасаа  бүтэлгүйтэх эсвэл академич болох сонголттой  байв. Цаг хугацаа харуулснаар тэр хоёр дахь замаа сонгоод Нобельтон болов.

Энэ жилийн физикийн “Нобелийг” ямар бүтээлд олгов?

Нобелийн 2024 оны физикийн шагналыг Жон Хопфилд Жеффри Хинтон хоёрт нейро сүлжээний машины  сургалтын салбарын  судалгааных нь төлөө олгосон гэж Физикийн  шагналын Нобелийн хорооны төлөөлөгч мягмар гарагт зарлав. “Физик, биологи ба компьютерсайенс-ийн  уулзвар дахь анхны Нобель нь энэ болж байна.

Хүн төрлөхтөн  хүний тархи хэрхэн ажилладагийг  ойлгохоор шургуу зүтгэж байгаа. Зарим нэг  ээдрээ байгаа ч  мэдрэлийн сүлжээ нь  гайхамшигтай  үр дүнг  үзүүлэн янз бүрийн салбарт тодорхой зорилтуудыг амжилттай шийдэж байгаа. Тэр нь бид  тааврыг тайлахад ойрхон байгаа харуулж  буй ч одоогоор бид  тархи хэрхэн ажилладгийг  тайлж чадахгүй л явна. Тиймээс тархины ажиллагааг  ойлгоход  тустай судалгаа бүр нь үнэ цэнэтэй. Үнэн хэрэгтээ бол үүний төлөө л  энэ жилийн шагнал өгөдлөө” хэмээн МФТИ хүрээлэнгийн Зохиомол ой ухааны төвийн  гол судлаач Игорь Пивоваров  тайлбарлав.

Тэд анхны нейросүлжээг сургасан

Тархины  нейро (мэдрэл) сүлжээ нь  хоорондоо  синапсаар (синапс- грекээр. σύναψις, συνάπτειν — холболт, холбоо) холбогдсон  нейронуудын (гадаад болон дотоод орчноос сэрэл, мэдээлэл, сигналыг хүлээн авч, боловсруулсны үндсэн дээр хариу илгээдэг өвөрмөц зохион байгуулалттай тусгай эс) дараалал юм.Компьютерын нейрон сүлжээний бүтэц программын ертөнцөд шууд л биологиос орж ирсэн. Үнэн хэрэгтээ мэдээллийг  цахилгааны  лугшилтаар дамжуулдаг хэдэн тэрбум нейрон агуулсан  хүний тархины  бүтцийн машины хувилбар.Тийм бүтэц авсан компьютер  янз бүрийн мэдээллийн санан тогтоож боловсруулах, хуулбарлах чадварыг авна. Гэхдээ  энэ машины сүлжээг сургах хэрэгтэй. Компьютеорийн  нейрон сүлжээг  сурга арга зохиосонд нь  энэ жилийн шагнал очиж байгаа юм. 

Машиныг сургахад алгоритмын тусламжтайгаар  мэдээллийн зүй тогтоолыг гаргадаг.  Тэр зүй тогтоолын үндэс дээр дүгнэлт хийх  загвар бүтээгддэг. Тийм загвар нь хичнээн их  мэдээлэл  боловсруулана. Төдий чинэ  нарийн болдог. Жон Хопфилд, Жеффри Хинтон  тэр хандлага дээр 1980-аад  оноос  ажиллан энэ салбарын олон суурь нээлтийг хийжээ.

“Одоо зохиомол  ой ухаанд  их анхаарч байгаа. Энэ талаар тэмдэглэгдэх ололтууд ч гарсан. Гэсэн ч Нобелийн шагнал  математикт байхгүй учраас энэ салбарын ололтыг бусад шинжлэх ухаантай холбож өгөх ёстой болж байна. Ингээд л  ажиллагаа нь физикийн зарчмаар явагддаг учраас  тэдний математикийн судалгаа  тэмдэглэгджээ гэдгийг  МФТИ хүрээлэнгийн AIRIлабораторийн захирал Александр Панов онцгойлон танилцуулав.

Хопфилд   бүтээгчийнхээ нэрээр нэрлэгдсэн нейро сүлжээг  зохион бүтээсэн ба тэр нейроны нэг давхрагаас  бүтсэн ба  эвдэрсэн мэдээллийг төстэй  ойролцоох загварын дагуу сэтгээх автоассоциативсэтгэмжийн  чадвартай. Түүнийг мэдээллүүдийн эмхлэхэд ашиглахад  тохиромжтой.Хотфилдын нейро  сүлжээ нь  тооцоолон бодох  ажиллагатай бөгөөд  хүний оролцоогүйгээр тохируулалт хийх хэд хэдэн параметрээс бүтдэг. Сонгомол загваруудаас ялгаатай нь Хопфилдын сүлжээ автомат дэглэмээр ажилладаг учир багшгүй сургалт нэр авчээ.

Хоёр дахь шагналтан Жеффри Хинтон өмнөх  тэр бүлжээг нь нь шинэ сүлжээ бүтээхэд ашиглан Больцманы машин гэдгийг бүтээжээ. Тэр нь  жишээн дээр сургадаг. 
Эрдэмтдийн хэлж буйгаар  Больцманы машин, Хопфилдын сүлжээ  одоо тийм идэвхитэй  ашиглагдахгүй байгаа. Тэд хуучирсандаа ч биш харин  сайн үр дүнг гаргахгүй байгаа юм. Тиймээс тэднийг одоо  хэлний том моделиудад (ChatGPT, GigaChat),  дүрс танихад  хэрэглэдэггүйг Панов хэлж байна. Ер нь бол энэ удаагийн Нобель Зохиомол ой ухааны  салбарын бүтээлд олгогджээ. ЗОУ-ны суурь нь  тооны аргачлалууд юм. Бидний байгалиас харж буйтай  машины сургалт  шууд  бидэнд орчноо  ухаарахад хэрэгтэй ажээ. Машиныг сургах физик хоёр нь гүнзгий холбоотой энэ шагнал харууллаа. 

Тэр сонирхолоо таван удаа сольсон

Жон Хопфилд 1933 онд Америк польш физикчид Жон, Хелен Хотфилдын гэр бүлд төржээ. Өөрийнх нь хэлж буйгаар тэдний гэр бүлд шинжлэх ухаан тэргүүнд тавтигдаж ирсэн ба бүх эд зүйл, хүрээлэн буй орчныг  үзэн судалж  тайлбарлаж  болно гэдэг байж. “Атом, тропосфера, цөм, шилний хагархай, угаалгын машин, миний унадаг дугуй, фонограф, магнит — энэ бүгд нь судалгааны биетүүд байлаа. Гол утга санаа нь ямар ч зүйлийг  задлан холбоо сүлбээг нь  тогтоон ойлгож туршилт  хийх” хэмээн Хопфилд дурссан байгаа.

Тийм ч учраас  Жон багаасаа л эвдэлж эвлүүлж иржээ. Тэр 1954 онд Суортмор коллежид бакалавр хамгаалаад  Корнеллын  их сургуульд онолын физикт суралцжээ. Дараа нь ATT Bell Laboratories-д ажилтан болсон ба  тэнд анхны транзистороо  хийжээ. Ой санамжийн ажиллагааг ойлгохоор 1982 Хопфилд нейрон сүлжээний моделийг  бүтээжээ. Тэрээр нэг асуудалтай удаан зууралдах дургүй учир  сайн төгөлдөр хуурч, цаначин, теннисчин гольфчин, дарвуулт завийн тамирчин зэрэг болж чадсан байв. Учир явдлыг нэг мөр  ойлгох сонирхол нь түүнийг хүний тархи сулах ажилд 40 жилээр татсан байв. 

Түүний хамаатаны нэрээр Эверест  нэрлэгджээ

Жеффри Хинтон 1947 онд  шинжлэх ухааны салбаруудад ажилладаг нэр цуутай лондончуудын гэр бүлд төрөн өсчээ. Түүний  өндөр өвөө эмээ нь  алгебрь, Булийн функцийг  одоо компьютерийн үндэс болсон  судлан  үзэж ирэв. Эмээгийн авга ах Жорж Эврест  газар зүйч, энэтгийн ерөнхий топограф байгаа нэрээр нь Эверест уул нэрлэгджээ. Хилтоны эцэг Говард  нэртэй шавьж судлаач, эх Ширли Гвендолин нь зохиолч байжээ.

Жеффрийн үеэл  эгч Жоан Хинтон  цөмийн физикч бөгөөд  анхны цөмийн бөмбөг бүтээсэн Манхеттин төслийн цөөн эмэгтэйчүүдийн нэг байв. Хинтон хар багаасаа тоо компьютерт  сонирхолоо гаргаж ирэв.  Хинтон Англиас Америкт очин Кембриж их сургуульд  бие судлал, гүн ухаан физик үзжээ. Туршилтын  сэтгэл зүйгээр1970 онд зэрэг авсаны дараа Эдинбургийн их сургуульд шилжин  зохиомол ой ухааны  судалгааны салбарт докторын зэрэг хамгаалав. Тэр хүний тархины  бүтэцийн  нейрон зангилаануудын  жишгээр  нейро сүлжээг бүтээж ирэв. Одоо тэр ирээдүйтэй судалгааны Канадын хүрээлэнд ажиллаж байна.

Хинтоны хувийн амьдрал эмгэнэлтэй. Эхлээд гэрлэсэн түүний эхнэр  өндгөвчийн хорт хавдраар нас баран  түүнийг хоёр хүүхэдтэй нь орхисон юм.  Тэр 1997 онд британий урдаг судлаачтай  дахин гэрлэсэн байв. Түүний хоёр дахь эхнэр Розалинд Залин өнгөрсөн онд мөн л  нойр булчирхайн хорт хавдраар өөд болжээ.

Эх сурвалж: gazeta.ru