(링크는 외부입니다)"  인공 신경망을 이용한 머신 러닝을 가능하게 하는 기초적인 발견과 발명품에 대해."

그는 토론토 대학의 제프리 E. 힌튼과 공동으로 상을 수상했습니다.

스웨덴 왕립 과학 아카데미는 오늘 상을 수여하면서 "올해 노벨 물리학상 수상자 두 명은 물리학의 도구를 사용하여 오늘날 강력한 머신 러닝의 기반이 되는 방법을 개발했습니다."라고 밝혔습니다.

아카데미는 "존 홉필드는 데이터에서 이미지와 다른 유형의 패턴을 저장하고 재구성할 수 있는 연관 메모리를 만들었습니다."라고 말했습니다. "제프리 힌튼은 데이터에서 속성을 자율적으로 찾을 수 있는 방법을 발명하여 그림에서 특정 요소를 식별하는 것과 같은 작업을 수행할 수 있습니다."

수상 소식은 Hopfield가 영국에 머물고 있는 초가집에 전해졌습니다. 그는 "아내와 저는 독감 예방 접종을 하러 나갔다가 집으로 돌아가는 길에 커피 한 잔을 사러 들렀습니다."라고 말했습니다. 그들은 돌아와서 그가 "놀랍고" "마음을 따뜻하게 하는" 축하 이메일을 보았습니다.

호프필드는 노벨상 수상자로서 기초 과학 연구와 사람들의 삶을 변화시키는 기술 혁신 간의 중요한 연결고리에 대해 말할 수 있는 기회에 감사하다고 말했습니다. 그는 "기술을 발전시키는 과학은 호기심을 위해 훨씬 일찍 수행되는 과학입니다."라고 말했습니다. 그는 이 이론적 연구가 "매우 흥미롭고 유용하며 사물을 더 잘 작동하도록 하는 기술을 생성하는 것"이라고 말했습니다.

Hopfield는 생명 과학의 Howard A. Prior 교수, 명예 교수이며, 분자 생물학의 명예 교수입니다. 그는 물리학과 신경 과학에서 준교수 지위를 가지고 있습니다. 그는 물리학 교수로 16년 동안 가르쳤고 Princeton Neuroscience Institute를 설립하는 데 도움을 주었습니다.

프린스턴 대학 총장인 크리스토퍼 L. 아이스  그루버 는 "존 홉필드의 뛰어난 과학 경력은 평범한 학문적 경계를 넘어 물리학, 화학, 신경 과학, 분자 생물학에 지속적인 기여를 할 수 있게 했습니다." 라고 말했습니다 . "오늘 그가 영예를 얻은 신경망에 대한 그의 선구적 연구는 호기심에 의한 연구가 지식의 경계를 확장하고 세계에서 가장 심오한 과제 중 일부를 해결하기 위한 새로운 도구를 만드는 힘을 아름답게 보여줍니다."

세상을 근본적으로 바꾼 '창립자 '

프린스턴 신경과학 연구소 소장인 말라 머시는 "존 홉필드는 프린스턴에서 신경과학의 기초를 만든 인물"이라고 말했습니다.

"Hopfield 네트워크는 뇌에서 영감을 받았으며, 기계가 기억을 저장하고 부분적인 정보만으로 기억을 회상할 수 있도록 합니다." 프린스턴 대학의 Karol and Marnie Marcin '96 교수이자 신경 과학 교수이기도 한 Murthy가 말했습니다. "이 연구는 현재 사회의 거의 모든 측면에 영향을 미치는 심층 학습 혁명의 길을 열었습니다. 우리는 John과 이 합당한 영예를 매우 기쁘게 생각합니다." 

프린스턴 분자생물학과 학과장인 보니 배슬러는 "존이 획기적인 연구에 대한 이 놀라운 인정을 받게 되어 우리 모두가 기쁩니다."라고 말했습니다. "존의 발견은 학문적 경계의 인터페이스에서 연구가 어떻게 자연에 대한 우리의 이해를 변화시키고 사회에 이로운 실용적인 응용 프로그램을 제공할 수 있는지 보여줍니다.

"존은 물리학, 생물학, 신경과학적 접근 방식을 결합하여 뇌를 조사하고, 뇌가 기억을 회상하는 방식을 설명하는 신경망을 개발했습니다." 프린스턴 대학의 분자 생물학 Squibb 교수이기도 한 Bassler가 말했습니다. "이러한 발견으로 인해 인공 신경망이 만들어졌고, 지금은 스마트폰과 자율 주행차와 같은 기계에서 일상적으로 사용되고 있습니다. 존의 기여가 세상을 근본적으로 바꾸었기 때문에 노벨상 수상은 정말 마땅합니다."

"존은 경계를 넘어 다양한 과학 분야에서 이론 물리학과 광범위한 현상 사이의 깊은 연관성을 밝혀낸 선견지명이 있는 과학자입니다." 물리학과 유진 히긴스 교수이자 물리학과 학과장인 제임스 올슨의 말입니다. "존은 1960년대와 70년대에 물리학과에 재직하면서 자연을 연구하는 그의 뛰어난 재능과 독특한 접근 방식에서 영감을 받은 여러 세대의 학부생과 대학원생에게 열정적인 교사이자 멘토였습니다."

노벨상 수상자이자 프린스턴 대학의 화학과 제임스 S. 맥도넬 명예 교수인 데이비드 맥밀런은 프린스턴의 최신 수상자에게 다음과 같은 말을 전했습니다. "인류 전체에 이로운 놀라운 업적을 축하합니다. 안전띠를 매고 이상하고도 멋진 여행을 즐기세요!"

제한 없는 호기심을 축하합니다 

Hopfield는 캠퍼스 에서 열린 기자 회견 에서 과학과 그 영향에 대해 자세히 설명했습니다. (링크는 외부입니다) 테일러 강당에서 그는 원격으로 연설을 진행하였고, 입석석만 가득 찬 군중으로부터 여러 차례 열렬한 박수를 받았습니다.

아이스그루버가 행사를 시작했고, 그 뒤를 이어 무르티, 올슨과 새로운 노벨상 수상자가 연설했습니다.

노벨상에 대해  "세상은 잠시 멈추어 기초 연구와 학문의 특별한 중요성을 인식합니다." 아이스그루버는 개회사에서 이렇게 말했습니다. "저는 프린스턴 대학에서 일부 대학이 전국 운동 선수권 대회를 기념하는 방식으로 이러한 상을 기념하는 전통이 있다고 생각합니다."

Eisgruber는 Hopfield의 광범위한 전문 지식을 강조하며 "Hopfield 교수는 세계에서 가장 시급한 과제 중 일부를 해결하는 방법으로 호기심에 기반한 학습에 대한 Princeton의 헌신을 진정으로 보여줍니다."라고 말했습니다.

홉필드는 영국 시골에 있는 자신의 여름 별장에서 이 행사에 참여하여 자신의 생각을 공유하고 행사 전에 제출된 언론 질문에 답했습니다.

"제가 처음으로 부당한 영예를 받은 분야에서 일했을 때," 그는 조용한 겸손함으로 말했다. "분야가 있었고, 여러분은 분야의 경계를 넘지 않았습니다. '신사 생물학자는 물리 이론에 대한 의견을 내놓지 않습니다.'" 

그는 그 시대의 통념에 따라 과학자들은 자신의 분야의 변두리를 탐험하지 말라고 지시했다고 덧붙였습니다. "강력한 물리학과나 강력한 생물학과를 만드는 방법은   자신의 분야의  중심 이 어디인지 아는 것입니다."

호프필드는 그 조언을 기쁘게 무시하고, 학문 간의 틈새 공간을 자유롭게 돌아다니며 순회 경력을 보냈습니다. 그는 대학에 그런 푸른 하늘 연구, 즉 결과가 진정으로 알려지지 않은 프로젝트를 지원해 달라고 요청했습니다. "재앙이 될 수도 있고, 승리가 될 수도 있습니다." 

Hopfield의 발언은 캠퍼스 청중들에게 열광적으로 받아들여졌습니다. 그의 획기적인 학제간 연구가 물리학 분야에 어떻게 들어맞는지에 대한 Washington Post의 질문에 답하면서 그는 "물리학 분야를 정의하는 것은 무엇인가?"라는 질문을 스스로 던졌고, 이는 지속적인 박수를 이끌어냈습니다. 

그는 또한 초기 연구에 크게 기여한 인공지능이 초래하는 위험에 대해 언급하며, 인공지능은 현재 수십 년 전 그가 다른 과학자들과 함께 새로운 기술에 대한 윤리적 보호 장치를 마련하던 유전자 편집과 같은 위치에 있다고 말했습니다.

노벨상의 과학

프린스턴 대학의 신경과학 교수인 데이비드 탱크는 "존 홉필드는 인공 신경망 분야의 창시자였으며 생물학에서 영감을 받았습니다."라고 말했습니다 . 1982년과 1984년에 출판된 이 주제에 대한 그의 주요 논문은 각각 약 30,000회와 약 10,000회 인용되었습니다.

그의 노벨상은 그가 물리학에서 얻은 통찰력을 신경망 분야에 적용한 것을 기념하는 것입니다.

특히 그는 "동적 어트랙터"라는 물리학적 개념을 인간의 기억과 연결했습니다. 홉필드의 천재성은 인간의 기억에도 뇌가 다시 끌리는 "어트랙터"가 있다는 것을 보는 것이었습니다.

프린스턴 신경과학 연구소와 컴퓨터 과학과의 Anthony B. Evnin 교수인 Sebastian Seung은 "모든 경험은 신경 연결, 연결체를 바꾸고 나중에 뇌는 반복 될 수 있고 비슷한 활동 패턴으로 돌아올 수 있습니다 ."라고 말했습니다. "그것은 기억의 저장과 검색입니다. 그리고 John Hopfield는 수학과 동적 시스템 이론의 개념을 사용하여 그 모델을 재구성했습니다."

순환 신경망은 이 분야에서 호프필드 네트워크로 알려져 있으며, 모든 현대 인공지능의 기본 요소 중 하나입니다.

탱크는 "그의 연구는 회로 내의 뉴런이 스스로에게 피드백을 주기 때문에 순환 신경망 이라고 불리는 인공 신경망의 한 종류로 이어졌습니다 ."라고 말했습니다.

Tank는 "순환 신경망은 이제 시스템 신경 과학의 큰 부분이 되었습니다."라고 말했습니다. "Nature에 방금 게재된 파리 연결체 연구에는 링 어트랙터라는 중심 복합체가 있습니다. 그리고 왜 어트랙터라는 단어가 거기에 있을까요? John Hopfield 때문입니다."

현대의 인공지능 시스템은 종종 순환 시스템과 딥러닝과 역전파 알고리즘을 기반으로 하는 시스템을 섞은 형태입니다. 딥러닝과 역전파 알고리즘은 호필드와 함께 노벨상을 공동 수상한 제프리 힌튼의 연구를 바탕으로 개발되었습니다.

 

주변부 및 주변부를 넘나드는 우수성

홉필드는 진정한 박식가로, 물리학, 신경과학, 생물물리학, 분자생물학, 화학 분야에서 획기적인 발전을 이루었습니다.

그는 캘리포니아 대학교 버클리에서 대학원생으로 만난 두 물리학자 사이에서 태어났습니다. 대공황으로 인해 실업을 한 Hopfield의 아버지는 1933년 시카고 세계 박람회를 위한 물리학 전시회를 만드는 일을 1년간 맡았고, Hopfield는 그곳에서 태어났습니다. 그는 Swarthmore College에 진학한 후 1958년 Cornell University에서 박사 학위를 받았습니다. 졸업 후 그는 Bell Labs에서 2년 동안 기술 직원으로, 파리의 École Normale  Supérieure 에서 1년을 보낸 후 Berkeley 교수진에 합류했습니다.

1964년, 호프필드는 프린스턴에 와서 물리학과 교수진에 합류했습니다. 그 다음 해, 그의 끝없는 호기심과 지성 덕분에 그는 NASA의 티코 연구 그룹에 들어가 달 표면을 모델링했습니다.

"존은 다른 어떤 사람보다도 이론 물리학자가 생명의 아름답고 때로는 신비로운 현상에 어떻게 관여할 수 있는지 보았습니다." 물리학 존 아치볼드 휠러/바텔 교수이자 루이스-시글러 통합 유전체학 연구소의 빌 비알렉이 말했습니다. "그는 수십 년에 걸쳐 직간접적으로 우리 중 많은 사람에게 영감을 주고 영향을 미쳤습니다."

1969년, 물리학 교수로서 Hopfield는 발광 다이오드(LED)에 대한 획기적인 연구로 American Physical Society로부터 Buckley Prize를 수상했습니다. 같은 해, 그는 영국 케임브리지에서 공부하기 위한 Guggenheim Fellowship을 수상했습니다.

1970년, 그의 관심은 생물학으로 옮겨갔습니다. 1974년 세포에서의 "운동적 교정"에 대한 그의 논문은 화학 세계에 큰 공헌을 했습니다.

"홉필드는 화학에서 가장 기본적인 반응인 전자 전달 반응 이론에 대한 영향력 있는 논문을 발표했습니다." 화학의 윌리엄 S. 토드 교수인 그레고리 숄즈가 말했습니다. "분자 상태와 광자 상태의 혼합을 나타내는 '홉필드 계수'는 그의 이름을 따서 명명되었습니다."

1980년, 그는 신경계를 모델링하기 위해 컴퓨터를 사용하려는 열망으로 당시 프린스턴 대학이 보유한 하드웨어보다 더 많은 하드웨어가 필요했고, 이는 다시 미국을 횡단하여 캘리포니아 공과대학 교수진에 합류하게 만들었습니다. 그는 그곳에서 해당 분야 최초의 계산 및 신경 시스템 프로그램을 만들고 의장을 맡았습니다.

그 당시 홉필드는 당시 대학원생이었던 칼로스 브로디를 만나 멘토링을 했는데, 그는 현재 프린스턴 대학 신경과학부 윌버 H. 간츠 3세 '59 교수입니다.

브로디는 "존은 훌륭한 박사 멘토였으며, 모든 학생들에게 깊은 사고를 불어넣었습니다."라고 말했습니다. "그는 우리가 말하는 것을 듣고, 잠시 멈춰서 생각한 다음, 문제의 핵심을 짚어내는 질문을 던지는 방식을 가지고 있었고, 종종 우리가 보기 전에 일상의 사소한 일을 훨씬 넘어서 진정으로 중요한 부분을 보았습니다."

1983년, 호프필드는 맥아더 "천재"상을 수상했고, 이 상은 그의 향후 5년간의 연구에 자금을 지원했습니다. 1997년, 그는 프린스턴으로 돌아와서 벨 연구소 동료인 데이비드 탱크처럼 학문적 경계를 넘나드는 교수진을 모집하기 시작했는데, 그는 물리학과 분자생물학 교수진에 합류했습니다.

Hopfield의 피치는? "그는 기본적으로 '왜 Princeton에 와야 하나요? Princeton은 독특하기 때문입니다. 엄청난 기회가 있습니다. 그리고 정말로 무언가를 만들고 새로운 것을 개발하는 데 도움을 주고 싶다면 Princeton에 와야 합니다.'라고 말했습니다." Tank가 회상했습니다. "그리고 저는 그날 밤 결정을 내렸습니다."

승은 "존과 함께한 몇 분만으로도 당신에게 발견을 줄 만큼 충분했습니다."라고 말했습니다. "그것은 많은 사람들과 함께 할 수 없는 경험입니다. 그것은 그 사람에게서 위대함이 발산된다는 것을 의미합니다."

2001년, 호프필드는 유네스코(유엔 교육 과학 문화 기구)와 IAEA(국제 원자력 기구)를 대신하여 국제 이론 물리학 센터에서 수여하는 디랙 메달을 수상했습니다. 이 메달은 "놀랍도록 광범위한 과학 주제에 대한 중요한 기여"에 대한 것입니다.

'그의 지성과 사려 깊음에 영감을 받았습니다'

올가 트로얀스카야는 프린스턴의 저명한 AI 연구자 중 한 명이자 획기적인 프린스턴 정밀 건강 이니셔티브의 책임자입니다. 하지만 그녀가 2003년에 처음 홉필드를 만났을 때는 잠재적인 교수로서 일자리를 위한 면접을 보고 있었습니다. 그녀는 "저는 여전히 그의 지성과 사려 깊음에 큰 영감을 받았던 걸 기억합니다."라고 말했습니다.

20년이 넘은 후, 컴퓨터 과학 교수이자 Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics의 Troyanskaya는 Hopfield의 초기 연구가 미친 엄청난 영향을 지적합니다. 그녀는 "그가 최초의 순환 신경망인 Hopfield 네트워크를 개발한 것은 계산적 접근 방식과 생물학적 시스템이 작동하는 원리를 이해하는 데 있어 선구적인 돌파구였습니다."라고 말했습니다. 

그 무렵, Hopfield와 Sam Wang은 Gayle Wittenberg에게 공동 자문을 제공했습니다. 그들은 인공 시냅스와 마찬가지로 생물학적 시냅스가 작은 켜기/끄기 스위치처럼 작용하여 기억을 더 안정적으로 만들 수 있다는 것을 발견했습니다. 신경 과학 교수인 Wang은 "John은 우리에게 아이디어를 주었음에도 불구하고, 전형적으로 겸손했고 공동 저술을 거부했으며, 기본적으로 우리에게 공을 돌렸습니다."라고 말했습니다.

"존은 좋은 문제를 좋아해요." 2003년 분자생물학과 신경과학으로 박사학위를 받은 위텐버그의 말이다. "그의 66번째 생일을 기억해요. 대학원생인 올리 다운스와 저는 케이크를 호프필드 연구실로 가져왔어요. 66개의 양초를 사용할지, 아니면 숫자 6을 두 개 사용할지 고민하다가 결국 케이크에 7개의 양초를 꽂았고, 첫 번째와 여섯 번째에만 불을 붙였어요. 우리가 그 두 개의 양초가 다 타는 것을 지켜보는 동안 그는 몇 분간 아무 말도 하지 않다가, 이진 코드를 알아차리고는 웃음을 터뜨렸어요. 그가 문제를 풀었을 때 그의 눈에서 반짝임이 보였던 모습은 절대 잊지 못할 거예요." (숫자 66은 이진법으로 1000010으로 표현됩니다.)

존슨앤존슨 혁신 의학에서 신경과학 데이터 과학 및 디지털 건강 부문 부사장을 맡고 있는 위텐버그는 이렇게 말을 이었다. "존이 일하거나 가르치는 것을 몇 분 후에 보면 두 번 쳐다보게 되고, 그가 '놀이를 하는' 사람과 똑같은 태도를 보인다는 것을 깨닫게 됩니다. 세상이 어떻게 돌아가는지 이해하고, 자연의 영리한 비밀 중 하나가 마침내 밝혀지는 것을 보는 것은 기쁨으로 다가옵니다. 저는 학생과 공유한 각각의 문제가 어떤 면에서는 그들에게 같은 느낌을 주기 위한 것이라고 생각합니다."

다운스는 "존은 항상 자신의 업적에 대해 겸손했습니다."라고 말했습니다. 다운스는 2005년 프린스턴에서 박사 학위를 받았고 현재 Curinos의 최고 기술 및 AI 책임자입니다. "제가 그의 신경 계산 수업에서 조교로 일할 때 그는 이미 흔히 Hopfield Network라고 알려진 것을 가르쳤지만, 그는 그것을 단지 '연관 네트워크'라고 불렀습니다."

2004년에 홉필드는 미국 물리학회의 부회장이 되었고, 1년 후에 회장직을 맡았습니다.

2008년에 그는 교수직에서 은퇴하고, 탱크와 조나단 코헨(심리학과 신경과학 교수이자 의학박사/박사이며 프린스턴의 로버트 벤드하임과 린 벤드하임 토먼 신경과학 교수)의 리더십 하에 프린스턴 신경과학 이니셔티브가 출범하자마자 명예 교수로 전향했습니다.

멘토이자 친구를 축하합니다

캠퍼스 기자 회견에 이어 청중은 Frick 아트리움에서 열리는 리셉션에 초대되었고, Eisgruber는 다시 군중을 맞이했습니다. 이번에는 샴페인 건배로요. 그리고 Hopfield의 동료 몇 명이 연설을 했는데, Tank, Bialek, Seung 교수도 포함되었습니다. 각 학자는 Hopfield를 영감과 멘토라고 불렀습니다.

"내가 프린스턴에 온 이유는? 존 홉필드도 여기 있었기 때문이야." 탱크가 말했다.

Bialek은 Hopfield를 "엄청나게 따뜻하고 지지적인 인간"이라고 불렀습니다.

"그의 업적이 인정받았다는 것을 축하하는 것뿐만 아니라, 사실 한 분야 전체가 인정받았다는 것도 기쁜 일이지만, 훌륭한 친구를 인정한다는 기쁨을 누릴 수 있어서도 정말 기쁩니다."라고 그는 말했습니다.

승은 Hopfield의 여러 학문 분야에서의 선구적 발견이 우주에 대한 심오한 질문에 답하는 데 도움이 되었다고 말했습니다. "그것이 이 사람의 천재성의 표시이며, 그가 우리 모두에게 영감을 주는 이유입니다."

군중 속의 많은 사람들은 노벨상 수상자가 선정되었을 때 프린스턴에 있게 되어 기뻤다고 표현했습니다.

이탈리아 물리학 및 루이스-시글러 연구소의 포스트닥인 루카 디 카를로는 "저는 매우 영감을 받았습니다."라고 말했습니다. "연구는 힘들고, 우리는 현실과 동떨어져 있다고 느낄 수도 있습니다. 우리가 실제로 영향을 미치고 있으며 우리 커뮤니티가 변화를 만들고 있다는 것을 상기시키는 것은 안심이 됩니다."

화학과 대학원 4학년인 메건 매터와 크리스티나 프레스턴은 2021년 맥밀런이 화학에서 노벨상을 수상했을 때 프린스턴에 도착 했던 것을 기억합니다. 올해, 그들의 지도 교수인 화학 조교수 에린 스타치는 아침 일찍 팀원들에게 호프필드의 노벨상에 대한 그룹 메시지를 보냈습니다. 매터는 "항상 매우 신나는 일"이라며 "머신 러닝이 기념되는 것을 보는 것은 정말 기쁩니다."라고 말했습니다.

2023년에 학사 학위를 취득하고 현재 화학 박사 학위를 취득 중인 캐머런 칸은 최근 몇 년 동안 캠퍼스에서 여러 노벨 시상식에 참석하게 되어 운이 좋았다고 느꼈습니다. 칸은 "여기서 학생이 되는 것은 매우 특별한 일입니다."라고 말했습니다.

 

Hopfield는 노벨상을 수상한 다른  여러 Princeton 교수진과 동문에 합류합니다  .  올해의 상금은 1,100만 스웨덴 크로네, 또는 약 100만 달러로 수상자들이 공유합니다.

Emily Aronson과 Jamie Saxon이 이 기사에 기여했습니다.