2024年諾貝爾物理學獎得主：約翰·霍普菲爾德（左）和杰弗里·辛頓（右）。

當地時間10月8日，瑞典皇家科學院宣布，將2024年諾貝爾物理學獎授予美國普林斯頓大學的約翰·霍普菲爾德（John J. Hopfield）和加拿大多倫多大學的杰弗里·辛頓（Geoffrey E. Hinton），以表彰他們“為推動利用人工神經網絡進行機器學習作出的基礎性發現和發明”（for foundational discoveries and inventions that enable machine learning with artificial neural networks）。兩位獲獎者將平分1100萬瑞典克朗（約合745萬元人民幣）獎金。

兩位獲獎者利用物理學工具構建了多種方法，為當今強大的機器學習奠定了基礎。約翰·霍普菲爾德創建了一種可以存儲和重建信息的結構。杰弗里·辛頓發明了一種可以獨立發現數據屬性的方法，這種方法對于目前使用的大型人工神經網絡至關重要。

諾獎官網介紹，約翰·霍普菲爾德1933年7月15日出生在美國伊利諾伊州芝加哥，1958年在美國康奈爾大學獲得博士學位；美國新澤西州普林斯頓大學教授。杰弗里·辛頓1947年12月6日出生在英國倫敦，1978年在英國愛丁堡大學獲得博士學位；加拿大多倫多大學教授。

約翰·霍普菲爾德之前曾利用他的物理學背景探索分子生物學的理論問題。當他被邀請參加一次神經科學會議時，他接觸到了對大腦結構的研究。他對所學內容非常著迷，并開始思考簡單神經網絡的動態。當神經元共同作用時，它們會產生新的強大特性，而這些特性對于只關注網絡各個組成部分的人來說是無法察覺的。

20世紀90年代，許多研究人員對人工神經網絡失去了興趣，但杰弗里·辛頓繼續在該領域探索。2006年，他與同事 Simon Osindero、Yee Whye Teh 和 Ruslan Salakhutdinov開發了一種使用一系列逐層疊加的玻爾茲曼機對網絡進行預訓練的方法。這種預訓練為網絡中的連接提供了更好的起點。

此前，諾貝爾物理學獎已頒發給 225 位獲獎者。由于約翰·巴丁(John Bardeen) 曾兩次獲獎，因此自 1901年以來，共有 224 人獲得過諾貝爾物理學獎。自1901年以來，諾貝爾物理學獎已頒發117 次。

過去5年的諾貝爾物理學獎

2023年諾貝爾物理學獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）、費倫茨·克勞斯（Ferenc Krausz）和安妮·勒惠利爾（Anne L’Huillier），以表彰他們“為研究物質中的電子動力學而產生阿秒光脈沖的實驗方法”。

2022年諾貝爾物理學獎授予阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）、約翰·克勞澤（John Clauser）和安東·塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他們在量子信息科學研究方面作出的貢獻。他們通過光子糾纏實驗，確定貝爾不等式在量子世界中不成立，并開創了量子信息這一學科。

2021年諾貝爾物理學獎授予日裔美籍科學家真鍋淑郎（Syukuro Manabe）和德國科學家克勞斯·阿塞爾曼（Klaus Hasselmann），以表彰他們“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的貢獻，另一半授予意大利科學家喬治·帕里西（Giorgio Parisi），表彰他 “發現了從原子到行星尺度的物理系統中無序和漲落之間的相互影響”。

2020年諾貝爾物理學獎一半授予羅杰·彭羅斯（Roger Penrose），另一半共同授予萊因哈德·根澤爾（Reinhard Genzel）和安德里亞·格茲。羅杰·彭羅斯因發現“黑洞的形成是廣義相對論的有力預測”而獲獎，萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲則因“在銀河系中心發現了一個超大質量的致密天體”而獲獎。

2019年諾貝爾物理學獎授予詹姆斯·比波斯（James Peebles）、米歇爾·馬約爾（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz），以表彰在宇宙認知的顛覆性貢獻。其中，詹姆斯·比波斯因“在物理宇宙學上的理論發現”獨享一半獎金，米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲因“發現一顆環繞類太陽恒星的系外行星”共享另一半獎金。