John Hopfield là ai? Nhà khoa học giành giải Nobel Vật lý 2024

John Hopfield, một trong những nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và khoa học thần kinh, đã có những đóng góp quan trọng giúp mở ra kỷ nguyên mới cho công nghệ AI. Với nghiên cứu về mạng lưới thần kinh nhân tạo và mô hình mạng Hopfield, ông cùng Geoffrey Hinton vừa được trao giải Nobel Vật lý 2024. Những thành tựu của Hopfield không chỉ tác động lớn đến ngành khoa học thần kinh mà còn thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo trong tương lai.

John Hopfield là ai? 

John Joseph Hopfield sinh ra tại Chicago, Illinois, Hoa Kỳ. Xuất thân từ một gia đình có truyền thống khoa học, cả cha và mẹ ông đều là những nhà khoa học nổi tiếng, điều này giúp ông sớm có cơ hội tiếp xúc với những nghiên cứu tiên tiến từ khi còn trẻ.

Hopfield nhận bằng cử nhân vật lý tại Đại học Swarthmore vào năm 1954, sau đó hoàn thành tiến sĩ tại Đại học Cornell vào năm 1958. Sự nghiệp của ông tiếp tục phát triển qua các nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học California, Berkeley và Đại học Princeton, tạo nền tảng cho những công trình khoa học có ảnh hưởng sâu rộng sau này.

Tiểu sử, lý lịch của John Hopfield

Sự nghiệp và những đóng góp khoa học

Ban đầu, John Hopfield tập trung nghiên cứu về vật lý lý thuyết và sau đó mở rộng sang các lĩnh vực khác như hóa học lý thuyết và sinh học phân tử. Tuy nhiên, những đóng góp mang tầm ảnh hưởng lớn nhất của ông là trong lĩnh vực khoa học thần kinh tính toán và trí tuệ nhân tạo.

Năm 1982, Hopfield công bố một bài báo mang tính cách mạng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences giới thiệu về mạng Hopfield, một mô hình toán học sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo để mô phỏng cách hoạt động của não bộ. Mạng Hopfield là một dạng mạng nơ-ron hồi quy, trong đó các đơn vị (nơ-ron nhân tạo) có thể tương tác và lưu trữ thông tin dựa trên cách chúng được liên kết. Đặc biệt, mô hình này đã giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến bộ nhớ kết hợp và tối ưu hóa, và có ảnh hưởng sâu rộng đến cách hiểu về cách não bộ lưu trữ và xử lý thông tin.

Ngoài ra, Hopfield còn có những đóng góp quan trọng trong nghiên cứu về sự lan truyền tín hiệu trong tế bào và cách mà các hệ thống sinh học tự nhiên có thể thực hiện tính toán. Ông nghiên cứu cách thức não bộ xử lý thông tin và đề xuất rằng các cơ chế sinh học có thể thực hiện các phép toán phức tạp như tối ưu hóa và tìm kiếm trong không gian dữ liệu. Điều này đã góp phần vào sự phát triển của các thuật toán dựa trên mạng nơ-ron và các mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thần kinh trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo

Xem thêm: Phạm Hữu Tiệp là ai? Nhà toán học người Việt với những thành tựu đột phá

Mô hình mạng Hopfield và ảnh hưởng đến trí tuệ nhân tạo

Một trong những thành tựu nổi bật của John Hopfield chính là phát minh ra mạng nơ-ron hồi quy, hay còn gọi là mạng Hopfield. Mô hình này mô phỏng cách mà bộ não con người lưu trữ và tái hiện thông tin thông qua các mối quan hệ tương hỗ giữa các nơ-ron. Các nơ-ron trong mạng này có thể chuyển trạng thái giữa hai giá trị (-1 và +1), và chúng được kết nối với nhau thông qua các trọng số biểu thị sự tương tác.

Mạng Hopfield được biết đến với khả năng lưu trữ bộ nhớ kết hợp, có nghĩa là mạng có thể lưu trữ và tái hiện thông tin dựa trên các mẫu đã được học. Khi mạng Hopfield được cung cấp một phần của mẫu, nó sẽ dần dần điều chỉnh các trạng thái của nơ-ron cho đến khi tái tạo hoàn chỉnh thông tin đó. Điều này rất quan trọng trong việc hiểu cách não bộ thực hiện quá trình truy hồi ký ức, cũng như cung cấp một cơ sở lý thuyết cho việc phát triển các mạng nơ-ron nhân tạo.

Ngoài trí tuệ nhân tạo, John Hopfield còn có những đóng góp lớn trong lĩnh vực khoa học thần kinh, đặc biệt là trong việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của hệ thần kinh. Nghiên cứu của ông giúp làm sáng tỏ cách mà não bộ có thể xử lý thông tin một cách hiệu quả và tối ưu hóa các quá trình tính toán sinh học. Điều này giúp mở ra các hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng mô hình nơ-ron nhân tạo vào việc hiểu rõ hơn về hoạt động của não bộ và các hệ thống thần kinh phức tạp.

John Hopfield giành giải Nobel Vật lý 2024

Một bước ngoặt lớn trong sự nghiệp của John Hopfield là vào năm 2024, khi ông cùng với Geoffrey Hinton, một nhà khoa học đến từ Anh-Canada, được trao giải Nobel Vật lý. Hai nhà khoa học đã được vinh danh vì công trình tiên phong kéo dài hơn bốn thập kỷ về mạng lưới thần kinh nhân tạo – một lĩnh vực trọng yếu trong cuộc cách mạng AI ngày nay.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã quyết định trao giải thưởng danh giá này cho Hopfield và Hinton vì “sự sử dụng thành công các công cụ từ vật lý để phát triển các phương pháp nền tảng cho mạng lưới thần kinh nhân tạo”. Nghiên cứu của họ không chỉ giúp thúc đẩy sự phát triển của trí tuệ nhân tạo mà còn đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng thực tiễn, bao gồm việc phát triển các vật liệu mới với tính chất đặc biệt trong vật lý.

Theo Ellen Moons, Chủ tịch Ủy ban Vật lý Nobel, công trình của Hopfield và Hinton đem lại những lợi ích vô cùng to lớn. Bà nhấn mạnh: “Trong vật lý, chúng ta sử dụng mạng lưới thần kinh nhân tạo trong một loạt các lĩnh vực, như phát triển các vật liệu mới với các tính chất cụ thể”. Đây chính là minh chứng rõ ràng cho việc AI và khoa học thần kinh đã trở thành cầu nối quan trọng giữa các ngành khoa học, giúp mở ra những tiềm năng chưa từng có.

Giải thưởng Nobel Vật lý 2024 không chỉ là sự công nhận đối với thành tựu khoa học xuất sắc của Hopfield và Hinton, mà còn là một lời khẳng định cho tầm quan trọng của trí tuệ nhân tạo trong tương lai. Với số tiền thưởng lên đến 11 triệu kroner Thụy Điển (tương đương 1,1 triệu USD), giải thưởng này sẽ được chia đều cho cả hai nhà khoa học. Theo dõi ngay 35express để cập nhật những thông tin, sự kiện mới nhất bạn nhé!

Xem thêm: Terence Tao là ai? Vị thiên tài nhỏ tuổi nhất trong lịch sử Olympic Toán Quốc tế