ההכרזה: 8 באוקטובר 2024, האקדמיה המלכותית השוודית למדעים
האקדמיה המלכותית השוודית למדעים הכריזה ב-8 באוקטובר 2024 כי פרס נובל לפיזיקה לאותה שנה מוענק במשותף לג'ון הופפילד, פרופסור-אמריטוס באוניברסיטת פרינסטון, ולג'פרי הינטון, מאוניברסיטת טורונטו. הציטוט הרשמי של הפרס הוא "על תגליות והמצאות יסודיות שמאפשרות למידת-מכונה באמצעות רשתות-נוירונים מלאכותיות". הפרס מוענק ומנוהל בידי האקדמיה המלכותית השוודית למדעים לפי צוואתו של אלפרד נובל, ומדי שנה מוקדש לתגלית או להמצאה בתחום הפיזיקה.
שני מנגנונים שהוכרו: רשת הופפילד ומכונת בולצמן
הופפילד תרם את המנגנון הראשון: רשת-נוירונים המסוגלת לאחסן דפוסי-זיכרון ואז לשחזר אותם מתוך קלט חלקי או פגום. הינטון בנה על-גבי המודל הזה מנגנון נוסף, מכונת בולצמן, שמשתמשת בעקרונות הסתברותיים כדי ללמוד לזהות תכונות אופייניות בתוך מערך-נתונים. שני המנגנונים נבנו תוך שאילת-מושגים ישירה מהפיזיקה הסטטיסטית — לא כמטאפורה, אלא כשימוש ממשי במשוואות שתוארו במקור לתיאור התנהגות של חומרים פיזיקליים.
למה זה פרס פיזיקה, לא פרס נפרד לבינה מלאכותית
הבסיס הפיזיקלי של שני המנגנונים הוא שהצדיק את הענקת הפרס תחת הקטגוריה "פיזיקה", ולא תחת קטגוריה חדשה שתוקדש לבינה מלאכותית — קטגוריה כזו אינה קיימת בפרסי נובל. רשת הופפילד, כפי שמתועד בערך הנפרד המוקדש להופפילד עצמו, נבנתה תוך יישום ישיר של מודל "זכוכית-ספין" (spin glass) מפיזיקת-המוצק על רשתות-נוירונים. מכונת בולצמן של הינטון קרויה על-שם לודוויג בולצמן, מייסד הפיזיקה הסטטיסטית במאה ה-19, ומשתמשת בהתפלגות-ההסתברות שהוא ניסח לתיאור מערכות של חלקיקים רבים.
אותה שנה, פרס נובל נוסף על עבודת AI: כימיה ל-AlphaFold
שבוע-ההכרזות של פרסי נובל 2024 כלל פרס-מדע נוסף שהוענק על עבודת בינה מלאכותית: פרס נובל לכימיה, שהוענק לדמיס הסאביס ולג'ון ג'מפר (יחד עם דיוויד בייקר) על חיזוי מבנה-חלבונים באמצעות AlphaFold2. שני הפרסים באותה שנה — לא רק אחד — סימנו רגע שבו ועדות פרס-נובל הכירו בעבודת בינה מלאכותית כתגלית מדעית של ממש, לא רק כהישג הנדסי-יישומי.
עמדות הזוכים על סיכוני AI
הינטון, שעזב את גוגל במאי 2023 כדי "לדבר בחופשיות על סיכוני AI", ציין כי חלק ממנו מתחרט על מפעל-חייו, והביע דאגה עמוקה מהתפתחות מהירה של מערכות-AI חכמות מבני-אדם — עמדה שמתועדת בהרחבה בערך הנפרד המוקדש לו. הופפילד עצמו, בטקס-הפרס, השווה את התפתחות ה-AI לגילוי-הביקוע-הגרעיני — טכנולוגיה שהובילה גם לנשק וגם לאנרגיה, לפי הערך שמתעד את דבריו.
משמעות: הכרה מדעית עליונה כאישור לתחום שלם
עבור תחום שלעיתים קרובות מואשם בהגזמה שיווקית, הכרה מצד ועדת פרס-נובל לפיזיקה מתפקדת כאישור-אמינות מהסדר הגבוה ביותר האפשרי: לא ציטוט אקדמי ולא כיסוי תקשורתי, אלא הכרעה של אקדמיה מדעית ותיקה שתגלית מסוימת שינתה את האופן שבו מבינים את העולם הפיזיקלי. יחד עם זאת, הבחירה גם מדגישה נקודה בולטת: שני הזוכים מוכרים כיום בציבור בעיקר כחוקרי בינה מלאכותית, לא כפיזיקאים עובדים, אף שהופפילד עצמו הוכשר כפיזיקאי ופרסם את מאמר-הפריצה שלו מתוך שאלה פיזיקלית מובהקת.
פרטי הענקת הפרס: כמה, ולמי
שני הזוכים התחלקו בשווה בסכום הפרס: 11 מיליון קרונות שוודיות, לפי הודעת האקדמיה. אלן מונס (Ellen Moons), פיזיקאית מאוניברסיטת קרלסטד ויושבת-ראש ועדת-פרס-הנובל לפיזיקה, אמרה בהכרזה כי הזוכים "השתמשו במושגי-יסוד מהפיזיקה הסטטיסטית כדי לעצב רשתות-נוירונים מלאכותיות שמתפקדות כזיכרון-אסוציאטיבי ומוצאות דפוסים במערכי-נתונים גדולים", והוסיפה שרשתות כאלה כבר משמשות לקדם מחקר בתחומי-פיזיקה מגוונים כמו פיזיקת-חלקיקים, מדעי-החומרים ואסטרופיזיקה.
הוויכוח: האם זו בכלל פיזיקה?
מיד אחרי ההכרזה התעורר ויכוח בקרב פיזיקאים, בעיקר ברשתות-החברתיות, סביב עצם ההגדרה של הפרס כפרס-פיזיקה. ג'ונתן פריצ'רד (Jonathan Pritchard), אסטרופיזיקאי מהאימפריאל קולג' לונדון, כתב ברשת X: "אני מחבב למידת-מכונה ורשתות-נוירונים מלאכותיות בדיוק כמו כל אחד אחר, אבל קשה לראות בזה תגלית של פיזיקה — כנראה שהנובל נפגע מההייפ סביב AI". זבינה הוסנפלדר (Sabine Hossenfelder), פיזיקאית ממרכז-מינכן לפילוסופיה מתמטית, אמרה שהמחקר "שייך לתחום מדעי-המחשב". מנגד, הפיזיקאי מאט שטרסלר (Matt Strassler) מאוניברסיטת הרווארד תיאר את מחקרם של הופפילד והינטון כבין-תחומי במובהק — פיזיקה, מתמטיקה, מדעי-מחשב ומדעי-המוח גם יחד. ג'ורג'ו פריזי (Giorgio Parisi), זוכה פרס-נובל לפיזיקה 2021, אמר שלדעתו פרס-הנובל לפיזיקה צריך להמשיך להתפשט לתחומים נוספים של הידע הפיזיקלי, שכן הפיזיקה הולכת ומתרחבת וכוללת תחומי-ידע רבים שלא היו קיימים בעבר, או שלא נחשבו אז לחלק ממנה.
תגובת הינטון ברגע ההכרזה
ג'פרי הינטון עצמו הופתע מהזכייה: בשיחת-טלפון שבה השתתף במסיבת-העיתונאים של ההכרזה, מיד אחרי הפרסום, הוא אמר: "אני המום. לא היה לי מושג שזה יקרה. אני מאוד מופתע". הוא הוסיף שהשפעתן של למידת-המכונה והבינה המלאכותית על החברה תהיה דומה לזו של המהפכה-התעשייתית, אך הזהיר ש"אין לנו ניסיון בהתמודדות עם דברים חכמים מאיתנו". באותה שיחה חילק הינטון בין שני סוגי-חרטה: חרטה על מעשה שידעת מראש שאסור לעשותו, מול חרטה על מעשה שהיית עושה שוב באותן נסיבות בלי שאתה בטוח שיסתיים בטוב — הסוג השני, אמר, הוא זה שהוא חש כלפי מפעל-חייו.
מ-30 צמתים למודלי-ענק
מאמרו של הופפילד על זיכרון-אסוציאטיבי, מ-1982, תיאר רשת בת 30 צמתים בלבד — 435 חיבורים ופחות מ-500 פרמטרים בסך-הכול; הוא ניסה גם רשת בת 100 צמתים, אך היא הייתה מסובכת מדי עבור המחשב שעמד לרשותו אז. לפי הרקע המדעי-הפופולרי שפרסמה ועדת-הפרס, מודלי-השפה הגדולים של היום נבנים מרשתות שיכולות להכיל למעלה מטריליון פרמטרים. ועדת-הפרס ציינה גם שלמידת-מכונה כבר שימשה, עוד לפני 2024, בתחומי-פיזיקה שכבר זכו בעצמם בפרסי-נובל קודמים — למשל סינון הנתונים העצומים שהוביל לגילוי בוזון-היגס, והפחתת רעש במדידות של גלי-כבידה מהתנגשויות חורים-שחורים.