“Descobertas fundamentais” que permitem machine learning valem Prémio Nobel da Física

A Real Academia de Ciências da Suécia anunciou os laureados que vão receber o Prémio Nobel da Física: John J. Hopfield e Geoffrey E. Hinton. A academia indica que os dois laureados “utilizaram ferramentas de Física para desenvolver métodos que são a fundação do machine learning atual”.

John J. Hopfield inventou uma rede que utiliza um método para guardar e recriar padrões. A rede de Hopfield utiliza física que descreve as características de um material devido ao seu spin atómico – uma propriedade que faz de cada átomo um minúsculo íman. A rede como um todo é descrita de forma equivalente à energia do sistema de spin encontrado na física, e é treinada encontrando valores para as ligações entre os nós para que as imagens guardadas tenham baixa energia. Quando a rede de Hopfield é alimentada com uma imagem distorcida ou incompleta, trabalha metodicamente através dos nós e atualiza os seus valores para que a energia da rede desça. A rede trabalha, portanto, passo a passo para encontrar a imagem guardada que mais se assemelha àquela imperfeita com que foi alimentada, explica a Real Academia Sueca.

Geoffrey E. Hinton utilizou a rede de Hopfield como base para uma nova rede que utiliza um método diferente: a máquina de Boltzmann. Este pode aprender a reconhecer elementos característicos num determinado tipo de dados. Hinton utilizou ferramentas da física estatística, a ciência dos sistemas construídos a partir de muitos componentes semelhantes. A máquina é treinada fornecendo-lhe exemplos que provavelmente vão surgir quando a máquina estiver em funcionamento. A máquina Boltzmann pode ser utilizada para classificar imagens ou criar exemplos do tipo de padrão em que foi treinada. Hinton desenvolveu este trabalho, ajudando a iniciar o atual desenvolvimento de machine learning.

John J. Hopfield é professor na Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, e Geoffrey E. Hinton é Professor na Universidade de Toronto, no Canadá. O prémio total é de 11 milhões de coroas suecas, o equivalente a sensivelmente 969 mil euros.