点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:推动机器学习技术“爆炸式”发展
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

推动机器学习技术“爆炸式”发展

来源:科技日报2024-10-09 09:25

  美国科学家约翰·霍普菲尔德(左)和英裔加拿大科学家杰弗里·辛顿(右),因通过人工神经网络实现机器学习而作出的基础性发现和发明获得2024年诺贝尔物理学奖。

  诺贝尔奖官网

  ◎记者 张佳欣

  还记得那个横空出世即一路“狂飙”的ChatGPT吗?从2023年起,人工智能(AI)“百模大战”从硝烟燃起到全面打响,让人应接不暇。而AI模型背后的关键技术,正是机器学习。

  10月8日,瑞典皇家科学院宣布,将2024年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰·霍普菲尔德和英裔加拿大科学家杰弗里·辛顿,以表彰他们通过人工神经网络实现机器学习而作出的基础性发现和发明。

  诺贝尔奖委员会称:“尽管计算机无法思考,但现在,机器已经可以模仿人的记忆并具备学习等功能。今年的物理学奖得主为实现这一目标作出了贡献。”

  灵感源自人脑结构

  当我们谈论AI时,通常指的是使用人工神经网络进行的机器学习。如今,AI正在彻底改变科学、工程和日常生活。

  事实上,这项技术最初的开发灵感源自人脑结构。在人工神经网络中,大脑的神经元由具有不同值的节点表示。这些节点通过类似于突触的连接相互影响,这些连接可以变强或变弱。例如,通过在同时具有高数值的节点之间建立更强连接,可以对人工神经网络进行训练。

  机器学习长期以来一直是科学家们研究的重要内容,其中包括对大量数据的分类和分析。霍普菲尔德和辛顿利用物理学工具构建了新方法,为当今强大的机器学习奠定了基础。他们的研究起始阶段可回溯至20世纪80年代,早在那时,他们就在人工神经网络方面开展了重要工作。

  利用物理学训练人工神经网络

  霍普菲尔德发明了一种联想记忆网络,它能够存储和重建图像以及其他类型的数据模式。

  如何理解呢?我们可以将节点想象成像素。“霍普菲尔德网络”利用了物理学中描述物质特性的原理。根据该原理,材料因原子自旋而具有独特特性,这种特性使每个原子成为一个小型磁铁。整个网络的描述方式相当于物理学中自旋系统的能量,它通过寻找节点之间连接的值来进行训练,从而使得保存的图像具有较低的能量。

  当输入扭曲或不完整的图像时,“霍普菲尔德网络”会系统地遍历节点并更新它们的值,从而降低网络的能量。因此,网络能够逐步找到与输入图像最相似的已保存图像。

  辛顿的研究建立在“霍普菲尔德网络”基础之上,他构建了一种使用不同方法的新网络,即玻尔兹曼机。它能够学习识别给定类型数据中的特征元素。在研究中,辛顿运用统计物理学原理,通过输入机器运行时可能出现的示例对其进行训练。玻尔兹曼机可用于对图像进行分类,或创建训练模式类型的新示例。辛顿在此基础上进行了拓展,推动了当前机器学习的爆炸式发展。

  智能驱动科研或成新范式

  “获奖者的工作已经产生了巨大效益。在物理学中,人工神经网络广泛应用于各个领域,例如开发具有特定属性的新材料。”诺贝尔奖物理学委员会主席埃伦·穆恩斯说。

  天津大学自然语言处理实验室负责人熊德意教授告诉科技日报记者,诺贝尔物理学奖颁给两位“AI先驱”,除了表彰他们在将物理学与人工神经网络深度结合方面所作的贡献之外,可能还有两层隐含意义,一是物理规律不仅存在于自然界中,在数字世界(计算机模型、模型创建的虚拟世界)中也可能发挥着制约作用。二是AI与物理学等基础科学存在千丝万缕的联系,基础科学不仅为AI筑起了基座,同时其发现和理论也对AI研究提供了启发和灵感。

  与此同时,熊德意认为,随着AI纵深发展,其对基础科学的反哺作用越来越明显,智能驱动的科研极有可能成为科研第五范式;AI带来的自动化基础科研,未来可能推动基础研究实现跨域式发展。

  (科技日报北京10月8日电)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 上海市档案馆展出隐蔽战线工作者红色珍档

  • “深江1号”盾构机掘进突破4000米

独家策划

推荐阅读
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
硫化氢气味如臭鸡蛋,在天然气开采、炼油、煤化工中大量产生。它不仅有毒,更是形成酸雨的“元凶”之一。据统计,我国每年待处理的硫化氢约80亿立方米,全球规模更是巨大。如何安全、彻底地处理它,一直是工业界面临的巨大挑战。
2026-01-07 02:30
从生态环境部获悉,日前,南京环境科学研究所秦卫华、李中林、王涛研究团队在《布拉格国家昆虫博物馆馆报》上发表研究成果——西藏吉隆发现猎蝽科猛猎蝽属新物种吉隆猛猎蝽,我国青藏高原生物多样性数据库再添新成员。
2026-01-07 02:30
“人类工程与大自然的完美融合!”不久前,贵州花江峡谷大桥刚刚建成通车便火遍全网,各地游客纷至沓来,只为感受新晋世界第一高桥的壮观雄伟。
2026-01-07 02:30
“一张网”的构建是我国测绘地理信息事业转型升级的生动实践。
2026-01-06 09:53
具身智能作为人工智能与机器人科学交叉的前沿领域,是新一轮产业变革的技术引擎。
2026-01-06 02:45
我国首次航天员洞穴训练日前在重庆市武隆区圆满结束,28名航天员参加了这次训练。
2026-01-06 02:45
近日,国务院办公厅印发《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》,意见明确要求构建高水平矿山安全生产智能化应用场景。
2026-01-06 03:05
拔尖创新人才的培养成长,与平台和环境密切相关。记者注意到,与长期以来以竞赛选拔为主导的“关门培养”模式不同,近年来越来越多的中学、高校开始设立新型实验班。这些实验班面向更多学子敞开大门,以综合素质培养为落脚点实施个性化育人,为拔尖创新人才成长发展开辟了新空间。
2026-01-06 03:05
我是一名铁路机车调试工,在中国中车株洲电力机车有限公司干了33年,摸过超过一千万根线缆,听过约十万次受电弓升起的声音。这些年,我带过不少刚毕业的学生,也面试过很多从院校走出来的年轻人。他们理论扎实、认真仔细,但一上手调试真车,常常“当场犯懵”。我发现一个问题:学校教的和现场用的,中间隔着一道“看不见的墙”。
2026-01-06 03:05
面对市场机遇,产业链上市公司正加速卡位布局,以技术升级主动迎接L3级自动驾驶的商业化浪潮。
2026-01-05 09:13
接下来,我们计划测量能量范围更为宽泛的质子能谱,最终覆盖4个量级的能量区间。
2026-01-05 09:08
国务院关于促进科技成果转化工作情况的报告近日提请十四届全国人大常委会第十九次会议审议。报告显示,“十四五”以来,我国科技成果转化实现量质齐升,有效推动科技成果向现实生产力转化。
2026-01-05 03:30
棉花是重要经济作物,其中,陆地棉的纤维产量超过全球总量的95%,在我国栽培广泛。陆地棉原产于美洲,在驯化改良过程中经历多次基因组重排。
2026-01-05 03:30
想象一下,机器的“眼睛”不仅能像人眼一样广阔扫视,还能瞬间锁定关键目标,进行精细“凝视”……或许,这将不再是科幻情景。
2026-01-05 03:30
“深海一号”气田是中国迄今为止自主开发的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大、天然气产能最大的海上气田,最大作业水深超1500米。
2026-01-04 09:00
细胞膜蛋白是药物作用的关键靶点,而核酸适体是一类能够高特异性、高亲和力结合靶标分子的寡核苷酸。
2026-01-04 08:59
意见提出到2030年电网资源优化配置能力有效增强,“西电东送”规模超过4.2亿千瓦,新增省间电力互济能力4000万千瓦左右,支撑新能源发电量占比达到30%左右,接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦,支撑充电基础设施超过4000万台。
2026-01-04 08:58
全国农业农村厅局长会议日前在北京召开。会议指出,2025年,各级农业农村部门扎实有力推进乡村全面振兴和农业强国建设重点工作,
2026-01-04 02:05
加载更多