就在今天下午，最新一屆的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)公布，約翰 ·J· 霍普菲爾德 John J.Hopfield 、杰弗里 ·E· 辛頓 Geoffrey E.Hinton 獲獎(jiǎng)，以表彰他們通過(guò) “ 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)和發(fā)明 ” 。

辛頓在接受電話采訪時(shí)表示： “ 完全沒(méi)想到 ” 。

實(shí)話實(shí)說(shuō)，在結(jié)果出來(lái)前，大家也都沒(méi)想到。

因?yàn)樵谕饨珙A(yù)測(cè)里，今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)最大熱門(mén)，還是傳統(tǒng)的凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，結(jié)果最后頒給了 AI 圈的兩位大佬。

網(wǎng)友們也都不淡定了，有些人調(diào)侃地表示，物理學(xué)不存在了。

也有人表示，這次的頒獎(jiǎng)可能會(huì)引起一系列連鎖反應(yīng)。

一些人甚至有種感覺(jué)，諾貝爾獎(jiǎng)有點(diǎn)蹭 AI 熱度的意思？

其實(shí)物理學(xué)界也不是沒(méi)什么新的研究成果，隔壁中科院物理所就猜了一堆足以拿諾獎(jiǎng)的研究，誰(shuí)知道直接“ 跨服 ”頒給了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。

而借著這個(gè)機(jī)會(huì)，我們也去了解了下兩個(gè)大佬，發(fā)現(xiàn)人家的成就能拿獎(jiǎng)完全說(shuō)得過(guò)去。

首先是杰弗里 · 辛頓，這個(gè)大佬大家肯定不陌生了，再和大家強(qiáng)調(diào)一遍，他是公認(rèn)的 “ 深度學(xué)習(xí)之父 ” 。

 我們今天也詳細(xì)去查了下辛頓老爺子，震驚我的反倒不是他自己的成就，而是他實(shí)在是家世顯赫。

就這么說(shuō)吧，千年以后，人類回顧豪門(mén)望族，辛頓家的族譜可能還是最閃耀的那一批，國(guó)內(nèi)的什么四世三公都得遜色一番。

在辛頓家族中，最頂?shù)木褪撬脑娓竼讨?nbsp;· 布爾，人稱邏輯學(xué)中的牛頓。

喬治和自己老婆也就是辛頓的曾曾祖母瑪麗 · 埃弗里斯 · 布爾，共同創(chuàng)作了布爾邏輯和代數(shù)學(xué)，后來(lái)成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

而這個(gè)瑪麗的叔叔喬治 George Everest 是英國(guó)大地測(cè)量學(xué)家，珠穆朗瑪峰的英文名就是以他名字Everest 命名的。

辛頓的家族還特別和中國(guó)有緣。

他的曾姑媽艾捷爾 · 麗蓮 · 伏尼契，寫(xiě)了本書(shū)叫《 牛虻 》，曾激勵(lì)了一代國(guó)內(nèi)革命青年。

而他還有個(gè)姑媽名叫瓊 · 辛頓，中文名叫寒春（ 咱們?cè)?jīng)寫(xiě)了一篇文章來(lái)介紹寒春，感興趣的差友可以點(diǎn)擊下方圖片閱讀原文 ）。

這個(gè)姑媽曾經(jīng)參與過(guò)曼哈頓計(jì)劃。

后來(lái)因?yàn)槎喾皆?，毅然決然地棄美投中。

 來(lái)到中國(guó)后的她放棄了自己擅長(zhǎng)的核物理研究，但寒春對(duì)新的奶牛事業(yè)樂(lè)在其中，甚至還為國(guó)內(nèi)巴氏殺菌奶設(shè)計(jì)了一條產(chǎn)線。

所以，咱們今天的主角辛頓在花了一輩子的時(shí)間，同時(shí)獲得了諾爾物理學(xué)家和圖靈獎(jiǎng)，回家一看，也就只是能在族譜單開(kāi)一頁(yè)的水平？

而辛頓如今風(fēng)光的名號(hào)，一路走來(lái)卻壓根并不輕松。

從小時(shí)候起，他的學(xué)習(xí)成績(jī)就談不上 “ 頂尖 ” 。

 高中時(shí)上了一所他口中的 “ 二流公立學(xué)校 ” 克里夫頓學(xué)院，但實(shí)際上，該學(xué)院在辛頓之前出過(guò) 3 名得主諾獎(jiǎng)，大家聽(tīng)聽(tīng)得了，別真信了。

8 歲的辛頓正在嘗試熟練地掌握 python （ 蟒蛇 ）

也就是在克里夫頓學(xué)院，辛頓從一個(gè)同學(xué)那兒聽(tīng)說(shuō)了 “ 大腦記憶并不固定存在某個(gè)部分，而是分散在是整個(gè)大腦，利用整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳播，如果大腦使用全息圖，砍掉一半，還能獲得整個(gè)圖片…… ” 

好好好，我高中同學(xué)咋天天只會(huì)跟我 “ 桀桀桀 ” 呢？

辛頓當(dāng)時(shí)估計(jì)也沒(méi)整明白，就把這個(gè)小故事深埋心底，隨后就開(kāi)始了自己的浪蕩前半生。

到了 18 歲，辛頓進(jìn)入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院學(xué)習(xí)物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)，但一個(gè)月后就退學(xué)了。

去倫敦 gap 了一年后改修建筑學(xué)，結(jié)果就撐了一天，甚至后來(lái)，辛頓也嘗試過(guò)轉(zhuǎn)向哲學(xué)，不過(guò)也沒(méi)堅(jiān)持住。

再后面，辛頓就開(kāi)始雙修物理和生理學(xué)，到最后，哥們拿了實(shí)驗(yàn)心理學(xué)畢業(yè)證。。。

 畢業(yè)后的辛頓又跑去當(dāng)了一年木匠。

這種到處亂晃的水平，也讓辛頓總是被家里人 PUA ，他爸天天念叨 “ 你要好好努力，等你比我老一倍了，就能趕上我一半的成績(jī)了 ” 。

我估摸著，辛頓老爹如果在天有靈，這下總能感覺(jué)自己被打臉了。

總之，在嘗過(guò)了弱水三千后，辛頓找到了只屬于他的那一瓢：人工智能。

在當(dāng)時(shí)，人工智能談不上什么大熱研究方向，他找了一個(gè)正在研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)師希金斯教授，這一下就喚醒了辛頓年少時(shí)的記憶： “ 我要的就是讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)大腦功能 ” 。

但在生成式大模型爆火之前， AI 界一直在爭(zhēng)論什么才是正確路線，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)一度被符號(hào)主義（ 簡(jiǎn)單說(shuō)就是所有事物、規(guī)則都能用一個(gè)個(gè)符號(hào)來(lái)代替， AI 通過(guò)記住這些符號(hào)和規(guī)則來(lái)理解世界 ）等路線打得潰不成軍。

最夸張的時(shí)候，就連希金斯教授，都轉(zhuǎn)投符號(hào)主義門(mén)下，希金斯甚至還反過(guò)來(lái)勸辛頓也點(diǎn)了，重開(kāi)一把得了。

希金斯教授

一時(shí)間，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被所有人放棄，世界上幾乎只剩下辛頓這一個(gè)獨(dú)苗了。

結(jié)果辛頓也就是頭鐵，愣是一個(gè)人守高地 30 多年，發(fā)育到六神裝，一把反推了其他 AI 路線的高地。

而辛頓這次獲獎(jiǎng)憑借的就是他在這幾十年里的成果之一：1985 年提出的 “ 玻爾茲曼機(jī) ” 。

玻爾茲曼機(jī)能夠像人一樣自主學(xué)習(xí)。

比如你給它看不停地看很多火鍋的帥照，就能生成一張新的，看起來(lái)很像火鍋的大金毛圖像。

這也就是后來(lái)的深度學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雛形。

隨著研究不斷深入，辛頓也逐漸開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的學(xué)術(shù)分支：深度學(xué)習(xí)。

 而今天你能看到活躍在生成式大模型頂端的辣些人，基本全是辛門(mén)成員，所以，你甚至可以說(shuō)辛頓是當(dāng)今所有大模型的唯一指定祖師爺。

后來(lái)，辛頓還帶著前 OpenAI 首席科學(xué)家 Ilya 創(chuàng)辦了個(gè) DNNresearch 的公司，這家公司當(dāng)時(shí)沒(méi)有任何產(chǎn)品，而且也沒(méi)有任何計(jì)劃研究任何產(chǎn)品，說(shuō)白了他們公司的產(chǎn)品就是他們幾個(gè)人的腦子。

他們決定把 DNN 也就是他們自己，公開(kāi)向全世界拍賣，最終百度、谷歌、微軟和 DeepMind 四家公司競(jìng)爭(zhēng)。

當(dāng)競(jìng)價(jià)達(dá)到 4400 萬(wàn)美元時(shí)，他們暫停了競(jìng)拍，然后直接把天賦帶到了谷歌。

在他們看來(lái)，合適的平臺(tái)比更高的價(jià)格更重要。

但到了去年，辛頓主動(dòng)選擇從谷歌離職，就為了能夠自由談?wù)?AI 的風(fēng)險(xiǎn)。

 在如今的他看來(lái)， AI 已經(jīng)在朝一個(gè)人類無(wú)法掌控的地步進(jìn)化，他甚至在去年曾經(jīng)在接受采訪時(shí)表示，自己回顧一生的工作，感到非常后悔，以至于只能找一個(gè) “ 哪怕自己不做這些，也有其他人來(lái)做 ” 的借口來(lái)安慰自己。

可現(xiàn)如今，大家將他在后悔的工作捧上諾貝爾獎(jiǎng)臺(tái)，

辛頓這次獲獎(jiǎng)也在學(xué)術(shù)圈引起了不少爭(zhēng)議，因?yàn)樾令D的工作成就雖然很出色，但它們顯然并不屬于傳統(tǒng)物理學(xué)的任何一個(gè)分支。

與之不同的是，和辛頓一同得獎(jiǎng)的霍普菲爾德，就顯得 “ 正統(tǒng) ” 了不少。

因?yàn)榛羝辗茽柕码m然以 AI 領(lǐng)域的工作內(nèi)容獲獎(jiǎng)，但他其實(shí)是個(gè)地地道道的生物物理學(xué)家，曾經(jīng)拿到過(guò)玻爾茲曼獎(jiǎng)（ 統(tǒng)計(jì)物理領(lǐng)域最高獎(jiǎng) ）和狄拉克獎(jiǎng)（ 理論物理學(xué)的重要獎(jiǎng)項(xiàng) ），比起辛頓來(lái)說(shuō)完全就是純血物理人。

霍普菲爾德的家族雖然不比辛頓，但也是頂尖書(shū)香門(mén)第，父母親都是知名物理學(xué)家。

學(xué)習(xí)生涯比起辛頓的放蕩不羈來(lái)說(shuō)，就更顯得純血物理人了。

1933 年出生于芝加哥，從物理學(xué)士，到物理博士，一步步按部就班。

 畢業(yè)后先后在貝爾實(shí)驗(yàn)室任職，在大學(xué)任教，在 NASA 做研究。。。

而他獲獎(jiǎng)的成果是 1982 年提出了霍普菲爾德網(wǎng)絡(luò)，讓 AI 能夠像人類聯(lián)想記憶那樣，存儲(chǔ)和重建信息模式。

打個(gè)比方，你在試圖回憶一個(gè)不常用的成語(yǔ)，可能會(huì)先想他的近義詞啥的，最終想起了這個(gè)成語(yǔ)。

霍普菲爾德網(wǎng)絡(luò)的工作方式就與此類似，當(dāng)給 AI 一個(gè)不完整的信息時(shí)，它能夠找到最相似的存儲(chǔ)信息。

這么一來(lái)，霍普菲爾德網(wǎng)絡(luò)就能修復(fù)損壞的數(shù)據(jù)，比如去除圖片中的噪點(diǎn)。

乍一聽(tīng)，這個(gè)玩意兒根本不物理，反而很 AI 是吧。

 其實(shí)并不是，霍普菲爾德網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)和檢索方式，利用了材料的物理特性。

材料內(nèi)的原子會(huì)因?yàn)樽孕a(chǎn)生的特性，這個(gè)特性使得每個(gè)原子都成為了 mini 磁鐵，大家互相有著不同的引力。

數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在不同引力下，就好比一個(gè)層巒疊嶂的景觀中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接收到新的輸入時(shí)，就像在這個(gè)景觀中滾動(dòng)一個(gè)球，最終球會(huì)根據(jù)不同的溝壑（ 即引力 ）停在最接近的山谷中，也就是找到了最相似的存儲(chǔ)模式。

更重要的是，霍普菲爾德將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)，與物理學(xué)中的系統(tǒng) ( 特別是統(tǒng)計(jì)力學(xué) ) 進(jìn)行了比較和融合。

這種跨學(xué)科方法是革命性的，為后來(lái)的研究者們打開(kāi)了新思路。

總之，霍普菲爾德的獲獎(jiǎng)也是相當(dāng)實(shí)至名歸的。

但無(wú)論怎么說(shuō)， AI 的風(fēng)已經(jīng)吹到了諾貝爾獎(jiǎng)了，在諾貝爾物理學(xué)委員會(huì)看來(lái)，如今的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)為物理學(xué)帶來(lái)了新的使用場(chǎng)景，比如開(kāi)發(fā)具有特定屬性的新材料等等。

而這些成就，顯然足以抹去什么學(xué)科之見(jiàn)。

很難想象，在 AI 發(fā)展如此迅猛的未來(lái)，人們竟然還在爭(zhēng)論它到底配不配得物理學(xué)獎(jiǎng)，而差評(píng)君想說(shuō)的是：

既見(jiàn)未來(lái)，為何不拜？

撰文：八戒