为什么诺贝尔物理学奖，颁给了 AI 专家？
作者｜芯芯
修改｜靖宇
「我怎么能确认这不是个恶作剧电话？」
杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton）在清晨两点接到诺贝尔奖委员会电话时，这是他的开端主意。
其时，这位 77 岁的「AI 教父」正在加州的一家酒店，网络信号弱小，电话信号也欠好，当天原本方案去做个核磁共振扫描，查看下身体。
直到他想到，电话是从瑞典打来的，并且说话的人有浓重的瑞典口音，还有好几个人在一起，他才确认了自己取得了诺贝物理学奖这一现实。
这一通来自瑞典的电话打破了他一天的方案，也标志着他多年研讨神经网络与机器学习的效果被国际进一步认可。
北京时间 10 月 8 日，2024 年诺贝尔物理学奖正式颁发了他和另一位学者约翰·霍普菲尔德（John J. Hopfield），以赞誉他们在机器学习与人工神经网络范畴的根底性发现和发明。91 岁高龄的约翰·霍普菲尔德在收到音讯时，相同「有些震动」。
2024 年诺贝尔物理学奖得主约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿｜诺贝尔官网
在这一音讯发布的一起，不少人的疑问是——为什么诺贝尔物理学奖，会颁给看似离物理学有些悠远的核算机和 AI 范畴？
物理学与核算机神经网络的交汇
约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿俩人，自上世纪 80 时代起就在人工神经网络范畴做出了重要作业。
人工神经网络，望文生义，源于对大脑作业原理的仿照。科学家们想象大脑的神经元能够经过核算节点的办法进行重现，这些节点经过相似神经突触的衔接传递信息。这样的网络经过练习，能够增强某些衔接，按捺另一些，然后使体系在处理杂乱数据时具有学习与回忆才能，成为现代人工智能的根底。
1980 时代，具有物理学布景的霍普菲尔德，开端着手将物理学概念引进人工神经网络范畴，特别是自旋玻璃模型。
他的打破在于，根据物理学的自旋体系，提出了一种能存储和重建信息的联想回忆模型，这一模型使得神经网络能够经过不完好的输入进行自我批改，重建出原始形式——这便是「霍普菲尔德网络」。
霍普菲尔德网络的基本思维是：每个节点相似于图画中的一个像素，节点能够被视为体系中的能量状况，而这个网络的方针，是经过不断调整节点之间的衔接权重，下降体系的能量，力求找到最安稳、最节约能量的状况。此刻，网络输出的图画便是重建后的完好图画。这一机制不只使机器能够重建部分丢掉或受损的图画，还能从部分输入中提取出全体信息。
接着，以霍普菲尔德网络为根底，杰弗里·辛顿又将人工神经网络推进到了全新的高度。
其时，辛顿运用核算物理学的东西，特别是 19 世纪物理学家路德维希·玻尔兹曼的核算模型，开发了「玻尔兹曼机」，它能够学习辨认某类数据中的特征元素。
玻尔兹曼机的中心在于概率。辛顿认识到，数据中的形式能够经过核算「或许性」来辨认，机器能够学习哪些形式更有或许呈现，哪些形式则相对稀有。经过练习的玻尔兹曼机能够辨认它曾经从未见过的信息中的了解特征。
在 20 世纪 90 时代，许多研讨人员对人工神经网络失去了爱好，但辛顿是持续从事这一范畴研讨的少数人之一。进入 21 世纪后，辛顿又与他的搭档经过层层玻尔兹曼机进行预练习。这种预练习为网络中的衔接供给了一个更好的起点，优化了网络辨认图画元素的练习进程。
霍普菲尔德网络与玻尔兹曼机｜图片来历：瑞典皇家科学院
得益于自 20 世纪 80 时代以来的作业，约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿协助奠定了大约 2010 年开端的机器学习革新的根底。
说回来，他们在上世纪的打破性奉献，现实上首要源于对物理学中杂乱体系的深刻了解。正是他们对物理学东西概念的运用，推进了机器学习与人工神经网络范畴的开展。
与此一起，现代物理学自身也从人工神经网络中获益——由于人工神经网络逐步成为物理学中强壮的核算东西，能够用于量子力学、粒子物理学等范畴。
诺贝尔物理学奖委员会主席指出：「得主的作业现已带来了巨大的好处。在物理学中，咱们在广泛的范畴运用人工神经网络，例如开发具有特定特点的新资料。」
「机器学习长期以来一向运用于咱们或许了解的范畴，从曾经的诺贝尔物理学奖中能够看出。其间包含运用机器学习来挑选和处理发现希格斯玻色子所需的许多数据。其他运用包含下降磕碰黑洞引力波丈量中的噪声，或寻觅系外行星。」
「近年来，该技能也开端用于核算和猜测分子和资料的特性，例如核算决议其功用的蛋白质分子结构，或确认哪种新资料或许具有用于更高效太阳能电池的最佳特性。」诺奖官方如此称。
物理或许 AI，都在测验了解国际实质
虽然约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿两人的奉献创意来历于物理学，他们的奉献也反哺了物理学和其他范畴。
但与以往不同，2024 年的诺贝尔物理学奖，仍是引起了许多评论和争议，网友们的首要争论点就在于，两位得主的奉献，究竟属不属于物理范畴？乃至有人侃道，诺贝尔委员会想「蹭 AI 热门」。
惊讶声之多，以至于诺奖官方都发起了一场投票：「你知道机器学习的模型是根据物理学方程的吗？」
诺奖官方下场问网友：你知道机器学习的模型是根据物理学方程的吗？｜图片来历：X
对此，AI 范畴的从业者们也展开了评论，下面是他们的部分反响和声响：
智源研讨院创始人张宏江表明：「Hinton 2006 年运用 RBM 做 DNN 自监督预练习，成功练习深度神经网络，能够说是这轮 AI 革新的先声，Hopfield 网络为 RBM 奠定了根底。接下来看看 AlphaFold 能不能拿生理学奖。」
出门问问创始人兼 CEO 李志飞表明：「数学模型用在物理和人工智能方面实质都是建模，只不过前者的建模目标是物理国际，后者的建模目标是智能，这样说起来是不是靠谱点？」
地平线创始人余凯也表明：「物理学研讨的意图是了解自然界中物理体系的实质规则，然后能够去发明和发明自然界不存在的物理体系。比方从鸟能够研讨空气动力学，根据空气动力学并不是构建鸟，而是飞机火箭」。
「人工智能的意图在于首要去研讨自然界中智能体系它的实质的机理，然后经过这些研讨，其意图不是说是要去发明生物大脑，而是去构建有或许愈加智能的新的物理学体系。」余凯以为。
余凯还注意到，这次的诺贝尔奖物理学奖得主有物理学布景，也有从核算物理视点看神经网络，其间一位还曾担任过国际闻名高校的物理系教授，「前期搞人工智能的许多都是物理学布景」。
横跨多个学科范畴的霍普菲尔德｜图片来历：诺奖委员会
争议之外，约翰·霍普菲尔德与杰弗里·辛顿的效果，以及其取得诺贝尔物理学奖这一现实，除了证明人工智能现在的打破与炽热，还点明晰一个重要信息，即科学的打破能够不只限制于单一范畴的界说，跨学科协作也自有其力气。
比方，约翰·霍普菲尔德的确有物理学博士学位，他的前期职业生涯始于贝尔试验室，开端研讨凝聚态物理，但当他在这个首要研讨范畴中的问题耗尽时，他又转向了新的范畴。在 20 世纪 60 时代末，他探究了一下生物物理学，将固态物理学的概念运用于了解生物体系怎么组成蛋白质。20 世纪 70 时代末，他又转入神经科学范畴，将他在理论物理学中的技能运用于大脑问题，才有了前述开创性奉献。
什么是物理学？霍普菲尔德曾在他的自传中写道：「对我来说——由于我爸爸妈妈都是物理学家——物理学不是某种学科。原子、对流层、核、玻璃块、洗衣机、自行车、留声机、磁铁——这些仅仅偶尔的研讨目标。中心思维是国际是能够了解的，你应该能够拆解任何东西，了解其组成部分之间的联系，进行试验，并根据此树立对其行为的定量了解。」
在他看来，「物理学是一种观念，以为咱们周围的国际经过尽力、发明力和满足的资源是能够在猜测和定量的办法下了解的。」
至于杰弗里·辛顿，在剑桥大学读本科期间，他测验了一系列学科——生理学、物理学、哲学，直到 1970 年取得试验心理学学位。在 1972 年进入爱丁堡大学攻读人工智能博士学位之前，他还曾做过一段时间的木匠。
当诺奖作业人员问他「怎么描述自己？以为自己是一名核算机科学家，仍是从事这项作业时企图了解生物学的物理学家？」辛顿的答复是：「我会说我是一个不太清楚自己从事什么范畴，但想了解大脑怎么运作的人。在我企图了解大脑作业原理的进程中，我协助发明了一项出人意料的有用的技能。」
辛顿这一答复的信息是——不论你把他归为什么范畴，或许都不重要，重要的是，他发明了什么。
AI 教父杰弗里·辛顿｜图片来历：TIME100 AI
并且，奖项的建立有其历史布景和限制，假如奖项的设置者在世，乐意建立一个新的学科奖、或许跨学科奖其实也说不定。意图都是相同的，即奖励那些推进人类常识前进的人。
此外值得一提的信息是，辛顿期望，取得诺贝尔奖能让他「更具说服力」，期盼人们能愈加认真对待他提出的对 AI 的忧虑。
「在这些事物失控并接收的生计要挟方面，我以为咱们正处于历史上的一个分叉点，在未来几年内，咱们需求找到处理这一要挟的办法。」这是他现现在最想传达的一个声响。
头图来历：The Globe and Mail
相关文章
网友“被雷军骂”？AI“克隆”声响现已判例！律师称形成严重后果或构成犯罪
刚刚曩昔的国庆长假期间，网络渠道上呈现了一系列“雷军AI配音”视频。这些视频冒用AI生成的雷军声响，其间一些内容言辞剧烈，引发网友重视热议。跟着AI技能的遍及，“克隆”特定人物声响已完成“一键式”操作...
只需一张相片 AI换脸就能以假乱真？这几种图片不要随意发
跟着人工智能技能的快速开展，相关的运用正在进入咱们日子的方方面面。可是，这也给个人信息维护带来了新的应战。在8日开幕的2024年国家网络安全宣传周上，关于AI换脸、换声等对个人隐私危害的论题成为咱们重...
与会企业表明，受国产化、数字化趋势影响，近期全体订单添加显着，终端需求炽热。虽然全球商场面临交易方针冲击，但多家企业表明，因为直接对美出口占比小，产品技能完结自主化开展并在细分范畴构成竞赛优势，建立了多源化的供应链系统或全球化运营系统，终端商场宽广并与客户构成深度协作等原因，其受影响程度有限。
模仿芯片国产化加快 细分范畴完结打破
模仿芯片板块在我国反制美国所谓“对等关税”的布景下，本周继续遭到A股商场重视。因为模仿芯片多选用IDM形式，全球前十大模仿芯片公司中对折为美国公司，叠加当时模仿国产化率约为20%，组织估计国产化空间较大。
在今天（4月17日）举办的2024年度科创板芯片规划环节职业团体成绩阐明会上，有模仿芯片企业负责人表明，近期其客户订单添加显着。
赛轻轻电董事长、总经理蒋燕波在成绩会上答复《科创板日报》记者发问表明，在世界交易方针的不断改动中，本年一季度，公司生产运营及订单状况正常，客户订单同比有必定添加。据了解，赛轻轻电产品包含电池安全芯片、电池计量芯片和充电办理等模仿芯片。
臻镭科技董事长郁发新今天（4月17日）也表明，近期公司新签订单和新增项目显着增多，公司办理层对2025年公司运营开展很有决心。
臻镭科技首要产品包含射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC芯片、电源办理芯片、微系统及模组等。郁发新表明，该公司产品100%内销，无对美国出口事务，公司将获益于特种配备建造加快、国防信息化率提高和国产化率提高级职业要素驱动。
虽然美国德州仪器（TI）、亚德诺（ADI）等模仿芯片闻名大厂的归纳实力强、产品线很多，占有较大商场比例，但在今天（4月17日）的成绩会上，多位国产厂商负责人表明，在不少细分产品线上，经过与本乡终端企业深化协作，已构成部分产品的代替或技能才能比肩，并遭到客户广泛认可，结合新式工业立异使用能够进一步满意商场需求。
晶丰明源董事长、总经理胡黎强答复投资者发问表明，模仿芯片规划职业一向以来具有规划研制周期长、依靠规划人员从业经历的特色，现在来看大部分国内厂商仍然会集在中低端电源芯片范畴，仅有少部分企业打破了国外厂商在高端芯片范畴长时间独占的格式。
胡黎强表明，晶丰明源在技能抢先范畴继续迭代、优化产品结构的一起，也经过对四川易冲等项目的严重资产重组，在客户资源、技能堆集、供应链等方面活跃互补，增强主营事务的商场竞赛优势。
赛轻轻电蒋燕波表明，亚德诺半导体（ADI）、德州仪器（TI）等世界闻名企业依据其强壮的归纳实力、很多的产品线，仍占有较大的商场比例，公司首要产品在电池办理芯片范畴与其打开竞赛。“比较竞赛对手，公司在电池办理芯片范畴能够更为灵敏和敏锐地捕捉客户需求并快速作出呼应，依托于安稳的供货才能和优异的品牌认可度，获得杰出的商场比例。现在，公司已成为电池办理芯片范畴首要的国内供货商，产品均已使用于相关职业国内外闻名客户的产品中。”
臻镭科技董事长郁发新称，该公司部分中心产品技能指标已达到亚德诺半导体（ADI）、德州仪器（TI）等外商适当的世界先进水平。
必易微董事长、总经理谢朋村表明，该公司继续在模仿及数模混合芯片范畴深耕，经过多年的立异和堆集，在本范畴把握了许多中心技能并继续更新晋级产品，部分技能及产品已达到世界抢先、职业抢先规范，在完结国产化的一起包含更多立异点满意客户需求。
芯海科技董事长、总经理卢国建表明，该公司一向活跃拓宽契合公司战略开展方向的国内外客户，多款芯片成功完结了国产化，比方高精度ADC芯片、EC系列芯片、PD芯片、BMS芯片、传感器调度芯片等。未来公司将依据对细分商场及使用场景的深刻理解，以更立异的产品及优质服务来满意用户需求，在战略主航道内逐渐完结国产化开展。
AI驱动SoC芯片厂商成绩迸发 差异化竞赛成要害
本年一季度，多家A股SoC芯片企业完结成绩迸发。泰凌微此前预告，Q1营收约2.3亿元，同比添加43%；归母净赢利约3500万元，同比扭亏为盈。炬芯科技估计，一季度营收约1.91亿元，同比添加61%；归母净赢利4130万元，同比添加383.91%。晶晨股份本年第一季度完结营收15.30亿元，同比添加10.98%，营收创前史同期新高。
AI终端使用已成为SoC芯片职业添加的重要驱动要素。
安凯微董事长、总经理胡胜发在成绩会上答复《科创板日报》记者发问表明，从本年一季度收到的商场信息来看，现在商场对带有AI功用的终端需求热心很高。但这些需求终究落地还需要终端用户的实践收购来验证。
据胡胜发判别，从增速来看，估计本年AI眼镜会迎来迸发，从增量来看这一使用仍是较小的商场。“对咱们成绩会有显着影响的新式使用，在于上一年就现已出货但还不多的一些智能使用产品，比方支撑生物辨认的芯片、智能锁相关芯片。”
炬芯科技董事长兼总经理周正宇表明，AI眼镜、AI玩具等新式使用出现百家争鸣的态势，从下流客户的散布来看，海内外关于新式终端使用的投入仍然坚持较高的热度，开发者以及潜在的顾客散布上也较为涣散。公司将继续亲近重视下流商场需求及立异趋势，不断优化产品矩阵。
乐鑫科技董事长兼总经理张瑞安在成绩会上表明，该公司产品没有使用于AI眼镜这类终端，不过首要得益于数字化在各工业范畴的深度浸透，其事务完结稳健添加。从全球规划来看，无论是我国商场，仍是海外其他区域，下流使用场景还在不断拓宽，催生了更多的数字化需求。
张瑞安泄漏，该公司工业操控、能源办理、健康医疗等范畴添加较为显着。“跟着公司进入越来越多的商场，能够享用的商场生长盈余就越多，能够平滑掉单一职业的周期性动摇。”
值得重视的是，在国产终端SoC芯片终端需求微弱带动出货添加的一起，职业也忧虑上游芯片产品堕入同质化竞赛。
安凯微胡胜发表明，整个SoC芯片职业存在同质化的竞赛，这样的竞赛有或许加重价格的竞赛与供应链产能的竞赛。“咱们在看到这样状况的一起，也重视到已有一些友商因为规划效应以及其它原因，退出了这样的竞赛。上一年Q4以来，咱们看到整个职业仍是处于上升开展的气势，但价格压力仍然存在。”
不过胡胜发也以为，这样竞赛是正常的。面临这样的竞赛，公司采纳办法首要便是要经过技能立异的手法，让其产品更具竞赛力；其次，经过添加产品品类，提高细分商场覆盖率，从而添加客户粘性。
乐鑫科技张瑞安表明，同质化仅仅表象，本质上反映的是企业产品差异化的价值发掘才能。 据介绍，该公司面临竞赛的中心应对战略，包含继续立异并投入研制，推进SoC从“通讯芯片”向“渠道级芯片”晋级。详细来看，乐鑫科技ESP32系列经过集成AI、图形、音频、低功耗办理等才能，拓宽单芯片的系统鸿沟；在软件、开发工具链、生态支撑等方面的堆集，构成软硬一体化优势，为客户供应系统级解决方案，而非单纯硬件出售。
晶晨股份董事、董事会秘书余莉表明，端侧SoC的使用范畴宽广，而且跟着智能化技能的不断进步，将有越来越多的使用范畴与使用形状出现。当时端侧SoC商场全体仍是一个不断添加的增量商场，各研制企业处于不断加大研制投入、快速呼应商场需求与快速落地新技能的阶段，企业之间的竞赛首要体现在研制实力、商场呼应才能，服务客户才能的比拼。
炬芯科技周正宇则表明，AIoT商场的品类和规划是巨大的，SoC芯片厂商在各自所拿手的品类以及专心的客户集体进行商场拓宽，从技能布景和使用品类上，仍具有较为显着的差异化竞赛态势。炬芯科技在接下来的一段时期内，将继续环绕端侧产品AI化晋级的趋势，继续打造低功耗端侧AI算力渠道，从芯片算力、无线连接技能以及AI开发生态三个维度进行研制投入，继续坚持竞赛优势。
多家企业称美国关税冲击影响有限 全球化布局耐性凸显
关于美国出台的所谓“对等关税”对企业事务的影响，今天（4月17日）多家企业依据对本身评价，再次向商场做出回应。
晶晨股份余莉表明，公司多年来施行全球化战略布局，产品行销全球，构成了多区域化、涣散的、非单一的海外商场，并建立了老练安稳的全球化运营系统。公司外销产品均不在美国交给，该关税方针对公司没有直接影响。公司所在的商场范畴，由智能化技能驱动的商场需求上升的趋势不会改动，公司新产品继续上市带来的竞赛力进一步增强的趋势不会改动，公司继续改进运营功率带来的盈余才能增强的趋势不会改动。
炬芯科技周正宇表明，依据公司芯片下流使用场景、客户地域以及终究顾客散布状况剖析，美国关税方针关于公司的直接影响较小。
“首要，公司芯片的出售形式首要为客户下单后，交给给指定加工厂或ODM厂商，终究集成在AIoT终端产品后整机进行出售，并未直接对美国出口芯片，且一般状况下，SoC芯片供货商除了供应芯片，还为客户供应交融软硬件和算法的全体解决方案，品牌客户在选定芯片供货商后不会容易发生变化，具有较强的客户粘性，据了解ODM厂商和加工厂也在全球规划布局了产能产线。”
“其次，公司客户来自我国大陆、欧洲、日本、韩国、新加坡、北美、澳大利亚、印度等区域，客户地域散布上出现多元化，以哈曼和Bose为代表的美国本乡品牌客户亦是面向全球消费电子商场进行出售，AIoT终端顾客在区域散布上较为均衡，且在消费电子范畴，关税价格一般由进口商承当，价格传导机制上关于消费电子供应链企业影响有限。”
“最终，公司已与下流客户、ODM厂商进行了充沛交流预备，从供应链安全视点活跃做好了相应预案办法，彼此协同以应对关税方针带来的不确定性影响。”周正宇如是称。
乐鑫科技张瑞安表明，该公司直接对美出口比例十分小，直接比例无法计算，现在尚无法预算影响。“咱们不承当关税部分，因而单品赢利不会遭到揉捏。”
赛轻轻电蒋燕波表明，公司不存在直接对美国出口的事务，但美国关税方针对公司面向美国出售的终端客户影响相对较大。赛轻轻电产品终端客户包含多个闻名ODM厂商，产品广泛使用于职业闻名品牌的终端产品，这些终端客户的产品在美国广泛出售，假如交易抵触加重，会对公司终端客户在美国的出售发生较大影响，从而或许影响公司境外终端商场产品销量，并或许对公司面向境外出售的产品毛利率发生必定影响。
芯海科技卢国建表明，公司海外事务敞口较低，2024年公司境外事务收入2792万元，占公司收入比例3.98%，因而到现在美国关税方针对公司全体影响较小。公司长时间致力于全信号链芯片的自主立异，关税抵触有望进一步提高国产芯片比例，有利于具有中心技能和客户根底的国产芯片企业。而且公司高度重视供应链才能建造，产品多源供应的供应链系统有利于公司供应链安全，且能有用的保证公司产能供应，下降产能动摇对公司产品交给及时性的影响。
科创板芯片企业团体发声：模仿芯片国产化加快 细分范畴技能完成打破 AI驱动SoC芯片厂商成绩迸发
《科创板日报》4月17日讯（记者 郭辉） 2024年度科创板芯片规划环节职业团体成绩阐明会今天（4月17日）举办，乐鑫科技、晶晨股份、晶丰明源、赛轻轻电等17家科创板芯片规划公司参与，就商场重视论题及...
健康山东云渠道十问AI治病！你信任AI确诊吗？
“Deepseek让医师能更快找到医治方案，我感觉自己的病况得到了更精准的重视！”“Deepseek能帮我快速剖析杂乱的查看成果，节省了很多时刻，让我能更专心于患者沟通。”“我忧虑我的隐私数据会被乱用...
对话小世界 Kyth：AI 年代，怎么从头了解播客的价值
来历：极客公园10 月 19 日，上海上生·新所，一场播客线下活动正在举行。尽管下着小雨、气候有些阴冷，但参与的人数比幻想中多，本来估计 7000 人，最终参与人数翻了三倍。在一个个涣散的 Meetu...
用AI做PPT的15个细节
本文来自微信大众号：王智远，作者：王智远，题图来自：AI生成前几天，我录制了一个视频。视频里，我展现怎样运用人工智能东西来制造PPT。发布后，一些朋友测验东西，并给出了反应。他们中有些人觉得东西欠好用...