2024年諾貝爾物理學獎讓許多人驚呼——物理學不存在了!因為它頒給了約翰‧霍普菲爾德(John J. Hopfield)和傑弗里‧辛頓(Geoffrey E. Hinton),理由是他們為機器學習奠定了基礎,為今天包括ChatGPT在內的人工智能鋪平了道路。
雖然成就斐然,而且可以預期,必將深刻影響人類文明的未來,然而……會不會有那麼一點不太「物理」啊?
難怪就連諾貝爾獎官X都發了一條試圖往回找補——
霍普菲爾德,真正的物理學家
要說不夠物理,獲獎者約翰·霍普菲爾德可未必同意——他本人就是物理學出身,雖然跨界生物學和神經科學研究多年,但2006年還擔任了美國物理學會的主席。
霍普菲爾德出生於1933年,爸媽都是物理學家,從小就在物理學的世界裏長大。他喜歡拆解家中的物品,如電視機、收音機,甚至是他的自行車和模型飛機,來觀察它們的工作原理。於是,他從小就建立起了一個意識:這個世界是可以理解的,你可以拆開任何的東西,理解各部分之間的關係,並通過做實驗建立起定量的理解。
年輕時的霍普菲爾德丨古根海姆基金會
儘管他的父親因為經濟大蕭條被迫改行,但這並未影響霍普菲爾德對物理學的熱情。他在斯沃斯莫爾學院選擇了物理學專業,並最終走上了科學研究的道路。
起初,霍普菲爾德對固體物理學感興趣,並因此去了康奈爾讀博士,畢業後又去了貝爾實驗室,之後還在加州大學伯克利分校和普林斯頓大學工作。然而,據霍普菲爾德本人說,他在科學問題上的注意力持續時間相對較短,總是在尋找更有趣的問題。
霍普菲爾德掛在普林斯頓大學官網的照片|pni.princeton.edu
後來他轉向了生物物理學,之後又轉向了生物動力學,還發表了兩篇論文。在霍普菲爾德看來,物理學和生物化學的思路不一樣:對於不會發生的事,生物化學基本不考慮;但物理學認為,大多數化學反應在室溫下都是可能的。這種思維上的區別,讓他能夠以不同的角度看待生物學問題。也因為那兩項研究,他離開了普林斯頓的物理學院,進入加州理工學院化學和生物學學院工作。
此時的霍普菲爾德已經40多歲了,但他還沒進入最終讓他獲得諾獎的那個研究領域。
1977年,麻省理工的生物學教授弗朗西斯·奧托·施密特(Francis O. Schmitt)邀請他加入一個神經科學研究項目。霍普菲爾德不知道別人為什麼推薦他,而且根據他自己所說,他當時在會議上講了關於生物分子精確性的研究,在場40名不同領域的專家都沒聽懂——然而,他還是以物理學家的身份進入了這個研究項目。
然後他就對神經科學着迷了。
1979年,他開始研究簡單網絡中二元神經元的計算動力學。1982年,年近五旬的他發表論文,介紹了一種現在被稱為霍普菲爾德網絡的遞歸神經網絡,這也是今天為他帶來獲得諾獎榮譽的研究。
今天,他獲得了諾貝爾物理學獎,如今他91歲。
霍普菲爾德獲獎後的第一張照片,攝於當地時間早上6點20分丨普林斯頓
有趣的是,今天的另外一位獲獎人,傑弗里‧辛頓,搞了一輩子神經網絡,卻沒有一種網絡被稱為辛頓網絡。霍普菲爾德一個搞物理的,反倒創造了用自己名字命名的霍普菲爾德網絡——還真是造化弄人。
辛頓:家庭不允許我當學渣
辛頓家絕對是標準的書香門第。傑弗里的曾祖父,查爾斯·辛頓,娶了喬治·布爾的女兒Mary Ellen——此布爾是英國著名數學家,提出了「布爾代數」。布爾的妻子Mary Ellen Boole是一位自學成才的數學家,幫助丈夫編纂了數學著作。
瑪麗的叔叔喬治·埃弗勒斯,是著名探險家、地理學家,他的學生用「埃弗勒斯」給珠穆朗瑪峰做了英文名(而埃弗勒斯本人表示反對)。瑪麗的妹妹Ethel,更被中國人熟知的身份是《牛虻》的作者伏尼契夫人——伏尼契是她的夫姓。
曾祖父查爾斯本人也是數學家,同時創作科幻小說。
著名的《麥克白夫人》綠色戲服,是傑弗里·辛頓曾祖父的妹妹設計的
傑弗里的父親是昆蟲學家、皇家學會成員。傑弗里的堂姑是寒春(Joan Hinton)。寒春是物理學博士,曾參與曼哈頓計劃,後與未婚夫陽早來到中國,從事農業相關工作。寒春的哥哥韓丁(William Hinton)也與中國有很深的淵源,著有《翻身——中國一個村莊的革命紀實》。
辛頓家的各種血親姻親里,還包括:查爾斯·霍頓,數學家,首次提出四維超正方體;塞巴斯蒂安·霍頓,戶外攀爬架的發明者;露西·埃弗勒斯,第一位被選入皇家化學學會的女性……
書香門第,外加嚴厲的父母,令傑弗里從小就倍受壓力。媽媽給他的童年教育是:做不成學者,就是個渣渣(Be an academic, or be a failure)。爸爸說:「你要是像我一樣努力,等你到了我現在年紀的兩倍時,估摸着能達到我現在的成就!」在彭博社的採訪里,傑弗里說:「大概在7歲的時候,我就意識到一件事:我不讀個博士是不行的。」
辛頓曾對AI說「後悔」
對於他親自奠定了基礎、如今正在飛速發展的AI,辛頓感到了「後悔」。
2023年5月離開谷歌后,辛頓終於能毫無顧忌地警示「AI的風險」了。而在10年之前,辛頓與兩名學生創立了深度神經網絡研究公司DNN-research,在ImageNet圖像識別競賽中取得了突破性成績,從而引起了科技巨頭們的注意。谷歌收購了該公司,辛頓隨即加入,負責Google Brain的部分研究工作。
Geoffrey Hinton Alex Krizhevsky Ilya Sutskever|The University of Toronto
離開谷歌后,辛頓在多個場合表達了自己的擔憂:
今年2月,在牛津大學Romanes講座上,他說「如果數字超級智能真的想要控制世界,我們不太可能阻止它」;
他越是使用ChatGPT,越是感到不安,他說它的理解水平似乎代表了人工智能的一個新時代。當辛頓開始他的研究時,沒人認為他所從事的方向會成功,即使開始成功,也沒有人想到會這麼快成功。所以辛頓既期待它在很多領域做出貢獻,也擔心技術由於發展太快會被濫用。
Geoffrey Hinton outside Google HQ|The Spectator
他擔心AI可能會取代人類的工作,導致大量失業,尤其是在那些涉及例行任務的職位上,如律師助理、個人助理和翻譯;辛頓認為AI創造的財富可能會加劇全球貧富差距,因為新增的財富可能會流向已經富有的人群,而不是窮人,等等。
辛頓曾在社交媒體上這樣寫道,毛毛蟲吸取營養,而後化繭成蝶。人們已經提取了數十億個理解的金塊,而GPT-4就是人類的蝴蝶——很多人看到過這句話。
是辛頓開創的技術,導致了這種蛻變的發生,但按他現在的想法,蛻變還遠沒結束。辛頓在積極推動建設AI監管框架和建立AI安全共識,以免AI通向人類無法控制的未來。
不過,得知自己獲得諾貝爾物理學獎之後,老爺子倒是沒有再次表示「後悔」,而是順手——取消了核磁共振檢查。
鑑於老爺子的高齡,這邊建議還是按時做完身體檢查呢……