Die diesjährigen Nobelpreise für Physik und Chemie senden eine klare Botschaft: Künstliche Intelligenz (KI) ist nicht mehr nur ein aufstrebendes Werkzeug; Es steht im Zentrum großer wissenschaftlicher Fortschritte. Die preisgekrönte Arbeit von John Hopfield, Geoffrey Hinton, David Baker, Demis Hassabis und John Jumper zeigt, wie KI das Spiel in so unterschiedlichen Bereichen wie Physik, Biologie und Chemie verändert und den Weg dafür ebnet, dass ihr Einfluss jeden Teil unseres Lebens erreicht. Ihre Bemühungen verbinden traditionelle Wissenschaft mit moderner Technologie und verwischen so die Grenzen zwischen verschiedenen Forschungsbereichen.
Der Nobelpreis für Physik 2024
Gewinner: John J. Hopfield Und Geoffrey E. Hinton für grundlegende Entdeckungen und Erfindungen, die maschinelles Lernen mit künstlichen neuronalen Netzen ermöglichen.
Vor nicht allzu langer Zeit schien KI in der Physik etwas aus einem Science-Fiction-Movie zu sein. Heute gestaltet es die Zukunft. Die Arbeit von John Hopfield und Geoffrey Hinton hat die Artwork und Weise, wie wir mit Informationen umgehen und Muster finden, verändert und KI-Systeme geschaffen, die mehr tun, als nur Daten zu verarbeiten – sie tatsächlich lernen, sich anpassen und verstehen.
Die Beiträge von Hopfield und Hinton aus den 1980er Jahren halfen der KI, über bloße Berechnungen hinauszugehen. Sie haben Konzepte aus der Physik übernommen, um der KI ein eigenes Gehirn zu geben. Ihre Forschung zu neuronalen Netzen wurde von der Interaktion der Neuronen des Gehirns inspiriert und bildete die Grundlage für Technologien, die heute quick jeden Teil unseres Lebens berühren. Es ist diese Mischung aus Neurowissenschaften und Physik, die es Maschinen ermöglicht hat, auf eine Weise zu „denken“, die sich unheimlich menschlich anfühlt. Wenn Sie heute mit Siri sprechen, die Gesichtserkennung verwenden, um Ihr Telefon zu entsperren, oder sich darauf verlassen, dass die KI Ihnen die nächste Sendung zum Binge-Watching empfiehlt, werden Sie Zeuge der Entwicklung von Ideen, die vor Jahrzehnten mit diesen beiden Pionieren begann.
John Hopfield: Maschinen das Erinnern beibringen
John Hopfield entwickelte eine Möglichkeit für die KI, sich Muster zu merken und zu erkennen, ähnlich wie das menschliche Gehirn Informationen abruft. Sein neuronales Netzwerk konnte Muster speichern und zurückgeben, was für Anwendungen, die wir heute überall sehen, wie Bilderkennung und Trendvorhersage, unverzichtbar wurde. Er nutzte die Physik, um Probleme in der KI zu lösen, indem er abstrakte Konzepte wie Energiezustände und magnetische Spins in praktische Methoden umwandelte, mit denen Maschinen aus den verrauschten Daten der realen Welt „lernen“ konnten.
Geoffrey Hinton: Pate der KI
Geoffrey Hinton griff Hopfields Ideen auf und erfand die Boltzmann-Maschine – ein KI-Modell, das selbstständig lernt, indem es Muster in Daten findet. Aber sein größter Beitrag bestand darin, Backpropagation populär zu machen – eine Methode, die der KI hilft, aus ihren Fehlern zu lernen, ähnlich wie wir uns verbessern, indem wir Fehler im Laufe der Zeit beheben. Dank Hinton verfügen wir jetzt über KI, die alles unterstützt, von der Google-Suche bis hin zu selbstfahrenden Autos.
Die Verleihung eines Physik-Nobelpreises für KI-Arbeit signalisiert eine große Veränderung. Es zeigt, dass die alten Grenzen zwischen Physik, Informatik und Psychologie quick verschwunden sind. KI ist nicht mehr nur etwas für Technikexperten; Es ist heute ein grundlegender Bestandteil der modernen Physik und mehr. Basierend auf den Ideen von Hopfield und Hinton orientiert sich die KI nicht mehr nur am Menschen – sie beginnt, die schwierigen Probleme zu lösen, die uns schon lange beschäftigen.
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Der Nobelpreis für Chemie 2024
Gewinner
In der Chemie ist der Einfluss der KI ebenso bedeutend. Der diesjährige Preis würdigt, wie KI eines der schwierigsten Rätsel der Biologie gelöst hat: die Type von Proteinen herauszufinden. Jahrzehntelang galt es als nahezu unmöglich, vorherzusagen, wie sich ein Protein aufgrund seiner Aminosäuresequenz falten würde. Aber David Baker, Demis Hassabis und John Jumper nutzten KI, um das Spiel völlig zu verändern.
Demis Hassabis und John Jumper: AlphaFold2 macht Rätselraten bei der Proteinfaltung überflüssig
Bei Google DeepMind haben Hassabis und Jumper AlphaFold2 entwickelt, ein KI-System, das nicht nur die Grenzen verschiebt, sondern sie neu definiert. Jetzt können wir die Struktur quick jedes bekannten Proteins vorhersagen, was früher ein unglaublich langsamer und schwieriger Prozess battle. Mit AlphaFold2 können Forscher schneller und genauer arbeiten, was zu neuen Möglichkeiten bei der Entwicklung von Medikamenten, genetischen Studien und fortschrittlichen Materialien führt. Seit ihrem Durchbruch wurde AlphaFold2 von mehr als zwei Millionen Menschen aus 190 Ländern genutzt.
Dies ist nicht nur ein kleiner Erfolg für die KI, sondern ein großer Fortschritt für die Wissenschaft selbst. Die KI hat ein 50 Jahre altes Rätsel in einem Bruchteil der Zeit gelöst, die Menschen brauchten, um auch nur annähernd heranzukommen. Diese Errungenschaft gilt nicht nur der Biologie oder Chemie; Es ist eine Botschaft an alle Wissenschaften. Wenn KI die Proteinfaltung lösen kann, was kommt als nächstes? Es scheint, dass keine wissenschaftliche Herausforderung zu groß ist, wenn wir die KI dabei unterstützen lassen.
David Baker: Proteine von Grund auf entwerfen
David Baker nutzte die Leistungsfähigkeit der KI nicht nur, um Proteinstrukturen vorherzusagen, sondern auch neue Proteine zu erschaffen, die in der Natur nicht vorkommen. Die Durchbrüche seines Groups ermöglichen die Entwicklung neuartiger Proteine für Anwendungen in der Medizin, Nanotechnologie und mehr. Dabei geht es nicht nur darum, die Biologie zu verändern, sondern auch darum, von Grund auf völlig neue Lebenskomponenten aufzubauen.
Durch die Entwicklung von Rechenwerkzeugen wie der Rosetta-Software program hat Bakers Crew es Wissenschaftlern ermöglicht, Proteinformen vorherzusagen und neue Moleküle zu entwerfen, indem sie die richtigen Aminosäuresequenzen herausfinden. Sein früher Erfolg mit der Entwicklung von Top7 im Jahr 2003 bewies, dass wir Proteine mit den gewünschten Eigenschaften herstellen konnten, was Möglichkeiten für neue Behandlungen und Materialien eröffnete.
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Unser Wort
Die Nobelpreise für Physik und Chemie 2024 zeigen, dass KI mittlerweile in allen Bereichen der Wissenschaft unverzichtbar ist. Es verändert, was wir in der Forschung und darüber hinaus für möglich halten. Es scheint unvermeidlich, dass KI bald auch andere große Rätsel lösen wird, etwa die Quantenphysik, die Klimawissenschaft oder sogar die Philosophie.
Da die KI immer intelligenter wird und immer mehr Einsatzmöglichkeiten findet, wird die Zukunft der Wissenschaft sowohl von der menschlichen Neugier als auch von der Zusammenarbeit der KI bei der Lösung von Problemen und der Erkundung neuer Grenzen geprägt sein. Wir stehen am Anfang einer spannenden Reise, auf der keine Frage zu schwierig und keine Herausforderung zu groß ist – solange die KI auf unserer Seite ist.
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