Wikipedia

John Hopfield

Amerikaanse biofisikus

John Joseph Hopfield (gebore 15 Julie 1933)[1] is 'n Amerikaanse fisikus en emeritusprofessor van Princeton-universiteit, veral bekend vir sy studie van assosiatiewe neurale netwerke in 1982. Hy is bekend vir die ontwikkeling van die Hopfield-netwerk. In 2024 is hy saam met Geoffrey Hinton met die Nobelprys vir Fisika bekroon vir sy werk oor kunsmatige neurale netwerke vir masjienleer.[2][3] Hy is bekroon met verskeie groot fisika-toekennings vir sy werk in multidissiplinêre velde, insluitend gekondenseerde materie-fisika, statistiese fisika en biofisika.

John Hopfield in 2016.

Biografie

wysig

Vroeë lewe en opvoeding John Joseph Hopfield is in 1933 in Chicago.[1] gebore vir fisici John Joseph Hopfield en Helen Hopfield.[4]

Hopfield het 'n Baccalaureus Artium met 'n hoofvak in fisika van Swarthmore Kollege in Pennsilvanië in 1954 en 'n Doktor in Filosofie in fisika van Cornell-universiteit in 1958 ontvang.[1] Sy doktorale proefskrif was getiteld "'n Kwantummeganiese teorie van die bydrae van eksitone tot die komplekse diëlektriese konstante van kristalle".[5] Sy doktorale adviseur was Albert Overhauser.[1]

Loopbaan

wysig

Hy het twee jaar in die teoriegroep by Bell Laboratories gewerk aan die struktuur van hemoglobien,[1][4] en was daarna 'n fakulteitslid aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley (fisika, 1961–1964),[3] Princeton Universiteit ( fisika, 1964–1980),[3] California Institute of Technology (chemie en biologie, 1980–1997)[3] en weer in Princeton (1997–),[3][1] waar hy die Howard A. Prior Professor is van Molekulêre Biologie, emeritus. [6] In 1986 was hy 'n medestigter van die PhD-program vir Berekening en Neurale Stelsels by Caltech.[7]

Werk

wysig

In sy doktorale werk van 1958 het hy geskryf oor die interaksie van eksitone in kristalle, en die term polariton geskep vir 'n kwasideeltjie wat in vastestoffisika voorkom.[8][9] Hy het geskryf: "Die polarisasieveld 'deeltjies' analoog aan fotone sal 'polaritone' genoem word."[9] Sy polaritonmodel staan soms bekend as die Hopfield-diëlektrikum.[10]

In 1974 het hy 'n meganisme vir foutkorreksie in biochemiese reaksies bekendgestel, bekend as kinetiese proeflees om die akkuraatheid van DNS-replikasie te verduidelik.[11][12]

Hopfield het sy eerste referaat in neurowetenskap in 1982 gepubliseer, getiteld "Neurale netwerke en fisiese stelsels met ontluikende kollektiewe berekeningsvermoëns" waar hy bekendgestel het wat nou bekend staan as Hopfield-netwerk, 'n tipe kunsmatige netwerk wat kan dien as 'n inhoud-adresseerbare geheue, gemaak van binêre neurone wat 'aan' of 'af' kan wees.[13][4] Die oorspronklike netwerk het 'n beperkte geheue gehad, hierdie probleem is in 2016 deur Hopfield en Dimitry Krotov aangespreek.[14][15] Groot geheue stoor Hopfield netwerke staan nou bekend as moderne Hopfield netwerke.

Saam met David W. Tank het Hopfield in 1985–1986[16][17] 'n metode ontwikkel om diskrete optimaliseringsprobleme op te los wat gebaseer is op die kontinuetyddinamika met behulp van 'n analoogmodel. Die optimaliseringsprobleem is in die interaksieparameters (gewigte) van die netwerk geënkodeer. Die effektiewe temperatuur van die analoogstelsel is geleidelik verlaag, soos in globale optimalisering met gesimuleerde uitgloeiing.[14]

Toekennings en eerbewyse

wysig

In 1969 is Hopfield en David Gilbert Thomas met die Oliver E. Buckley-prys vir gekondenseerde materie-fisika bekroon "vir hul gesamentlike werk wat teorie en eksperiment kombineer wat die begrip van die interaksie van lig met vaste stowwe bevorder het".[18]

Hy is in 2001 met die Dirac-medalje van die Internasionale Sentrum vir Teoretiese Fisika bekroon "vir belangrike bydraes in 'n indrukwekkende breë spektrum van wetenskaplike vakke"[19][20] insluitend "'n heeltemal ander [kollektiewe] organiserende beginsel in reuk" en "a nuwe beginsel waarin neurale funksie voordeel kan trek uit die temporele struktuur van die 'spitsende' interne kommunikasie".[20]

Hopfield is verkies as 'n lid van die National Academy of Sciences in 1973, 'n lid van die American Academy of Arts and Sciences in 1975, en 'n lid van die American Philosophical Society in 1988.[21][22][23] In 1985 het Hopfield die Goue Plaat-toekenning van die American Academy of Achievement ontvang.[24] Hy het die Albert Einstein World Award of Science in 2005 op die gebied van lewenswetenskappe ontvang.[25] Hy was die president van die American Physical Society in 2006.[26] Hopfield het die 2022 Boltzmann-medalje-toekenning in statistiese fisika met Deepak Dhar gedeel.[27]

Hy is gesamentlik bekroon met die 2024 Nobelprys in Fisika saam met Geoffrey E. Hinton vir "fundamentele ontdekkings en uitvindings wat masjienleer met kunsmatige neurale netwerke moontlik maak".[28][29]

Doktorale studente

wysig

Sy voormalige PhD-studente sluit in Bertrand Halperin (PhD in 1965), Steven Girvin (1977), Terry Sejnowski (1978), Erik Winfree (1998), José Onuchic (1987) en David J. C. MacKay (1991).[30]

Verwysings

wysig
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 "Hopfield, John J." Physics History Network American Institute of Physics. Besoek op 8 Oktober 2024.
  2. ↑ "The Nobel Prize in Physics 2024". NobelPrize.org (in Engels (VSA)). Besoek op 8 Oktober 2024.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Taylor, D.B. (2024-10-08), "Nobel Physics Prize Awarded for Pioneering A.I. Research by 2 Scientists", The New York Times, https://www.nytimes.com/2024/10/08/science/nobel-prize-physics.html, besoek op 2024-10-08 
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Lindsay, Grace (4 Maart 2021). Models of the Mind: How Physics, Engineering and Mathematics Have Shaped Our Understanding of the Brain (in Engels). Bloomsbury Publishing. ISBN 978-1-4729-6645-2.
  5. ↑ "A quantum-mechanical theory of the contribution of excitons to the complex dielectric constant of crystals". proquest.com (in Engels). Besoek op 8 Oktober 2024.
  6. ↑ Office of Communications (8 Oktober 2024). "Princeton's John Hopfield receives Nobel Prize in physics". Princeton University (in Engels). Besoek op 8 Oktober 2024.
  7. ↑ "Caltech Celebrates 30 Years of its Computation and Neural Systems Option | Caltech Alumni" (in Engels (VSA)). Besoek op 8 Oktober 2024.
  8. ↑ Hopfield, J. J. (1 Desember 1958). "Theory of the Contribution of Excitons to the Complex Dielectric Constant of Crystals". Physical Review (in Engels). 112 (5): 1555–1567. Bibcode:1958PhRv..112.1555H. doi:10.1103/PhysRev.112.1555. ISSN 0031-899X.
  9. ↑ 9,0 9,1 Agranovich, Vladimir M. (12 Februarie 2009). Excitations in Organic Solids (in Engels). OUP Oxford. ISBN 978-0-19-155291-5.
  10. ↑ Huttner, B.; Barnett, S. M. (1992). "Dispersion and Loss in a Hopfield Dielectric". Europhysics Letters (in Engels). 18 (6): 487. doi:10.1209/0295-5075/18/6/003. ISSN 0295-5075.
  11. ↑ Hopfield, J. J. (1974). "Kinetic Proofreading: A New Mechanism for Reducing Errors in Biosynthetic Processes Requiring High Specificity". Proceedings of the National Academy of Sciences (in Engels). 71 (10): 4135–4139. Bibcode:1974PNAS...71.4135H. doi:10.1073/pnas.71.10.4135. ISSN 0027-8424. PMC 434344. PMID 4530290.
  12. ↑ Flyvbjerg, Henrik; Jülicher, Frank; Ormos, Pal; David, Francois (1 Julie 2003). Physics of Bio-Molecules and Cells: Les Houches Session LXXV, 2–27 July 2001 (in Engels). Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-45701-5.
  13. ↑ Hopfield, J J (April 1982). "Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 79 (8): 2554–2558. Bibcode:1982PNAS...79.2554H. doi:10.1073/pnas.79.8.2554. ISSN 0027-8424. PMC 346238. PMID 6953413.
  14. ↑ 14,0 14,1 The Nobel Committee for Physics (8 Oktober 2024). "Scientifc Background to the Nobel Prize in Physics 2024" (PDF). The Royal Swedish Academy of Sciences.
  15. ↑ Krotov, Dmitry; Hopfield, John J. (2016). "Dense Associative Memory for Pattern Recognition". Advances in Neural Information Processing Systems. Curran Associates, Inc. 29. arXiv:1606.01164.
  16. ↑ Hopfield, J. J.; Tank, D. W. (1 Julie 1985). ""Neural" computation of decisions in optimization problems". Biological Cybernetics (in Engels). 52 (3): 141–152. doi:10.1007/BF00339943. ISSN 1432-0770. PMID 4027280.
  17. ↑ Hopfield, John J.; Tank, David W. (8 Augustus 1986). "Computing with Neural Circuits: A Model". Science (in Engels). 233 (4764): 625–633. Bibcode:1986Sci...233..625H. doi:10.1126/science.3755256. ISSN 0036-8075. PMID 3755256.
  18. ↑ "Honors and Award Winners". American Physical Society. Besoek op 8 Oktober 2024.
  19. ↑ "Dirac Medallist 2001 | ICTP". www.ictp.it. Besoek op 20 Oktober 2023.
  20. ↑ 20,0 20,1 "Princeton Physicist Garners Dirac Medal". Physics Today (in Engels). 54 (10): 85. 1 Oktober 2001. Bibcode:2001PhT....54S..85.. doi:10.1063/1.1420565. ISSN 0031-9228.
  21. ↑ "John J. Hopfield". www.nasonline.org.
  22. ↑ "John Joseph Hopfield". American Academy of Arts & Sciences. 12 Oktober 2023.
  23. ↑ "APS Member History". search.amphilsoc.org.
  24. ↑ "Golden Plate Awardees of the American Academy of Achievement". www.achievement.org. American Academy of Achievement.
  25. ↑ "Albert Einstein World Award of Science 2005". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 23 Oktober 2013. Besoek op 13 Augustus 2013.
  26. ↑ "John Hopfield, Array of Contemporary Physicists". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 19 Oktober 2013. Besoek op 19 Oktober 2013.
  27. ↑ "STATPHYS28". statphys28.org. Besoek op 8 Oktober 2024.
  28. ↑ "The Nobel Prize in Physics 2024". Nobel Media AB. Besoek op 8 Oktober 2024.
  29. ↑ Nobel Prize (11 September 2024). Announcement of the 2024 Nobel Prize in Physics. Besoek op 8 Oktober 2024 – via YouTube.
  30. ↑ MathGenealogy, id=15862, John Joseph Hopfield
Ontsluit van "https://af.wikipedia.org/w/index.php?title=John_Hopfield&oldid=2706060"