Giải thưởng năm nay không chỉ ghi nhận những cống hiến của các nhà nghiên cứu mà còn phản ánh tầm quan trọng ngày càng gia tăng của AI trong cuộc sống con người.
Thông thường, người được trao giải Nobel Vật Lý là các nhà vật lý, nhưng năm nay, giải thưởng lại vinh danh hai nhà nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo: John Hopfield, 91 tuổi, và Geoffrey Hinton, 76 tuổi.
Giải thưởng không chỉ là sự công nhận đối với những đóng góp của các nhà khoa học mà còn là dấu hiệu cho thấy sự thừa nhận ngày càng cao về vai trò quan trọng của AI trong cuộc sống và công việc.

Mối quan hệ giữa Vật Lý và Trí tuệ nhân tạo
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã vinh danh hai nhà khoa học vì họ "đã áp dụng các công cụ vật lý để phát triển những phương pháp nền tảng cho học máy mạnh mẽ hiện nay" và "đang làm thay đổi cách thức hoạt động của khoa học, kỹ thuật và cuộc sống hàng ngày".
Tiến sĩ Hopfield, giáo sư danh dự tại Đại học Princeton, đã phát triển một hệ thống nhớ liên kết có khả năng lưu trữ và tái tạo hình ảnh cũng như nhiều loại mẫu khác trong dữ liệu. Công trình của ông, được gọi là mạng lưới Hopfield, mô tả cách mà não bộ hồi tưởng khi nhận được thông tin một phần, giống như cách mà não bộ của bạn nhớ một từ khi nghe thấy.

Hình a mô tả một hệ từ tính nhân tạo, có điểm tương đồng với mạng lưới thần kinh nhân tạo Hopfield như thể hiện ở hình b.
Mô hình mạng Hopfield tái hiện cách mà các trạng thái của các tế bào thần kinh (nút) kết nối tương tự như các spin trong các hệ thống từ tính (spin glass). Các trạng thái của mạng này tuân theo các nguyên tắc nhiệt động học, giống như cách các spin trong chất rắn tương tác để đạt được trạng thái ổn định, từ đó tạo ra sự liên kết giữa các mô hình nơ-ron và vật lý thống kê, đặc biệt là lý thuyết spin trong các hệ thống vật lý.
Dựa trên nghiên cứu của Hopfield, vào năm 1985, tiến sĩ Hinton cùng các đồng nghiệp tại Đại học Toronto đã phát triển một mạng lưới thần kinh nhân tạo mang tên Máy Boltzmann. Máy Boltzmann có khả năng học và nhận diện các thuộc tính trong dữ liệu, thực hiện các nhiệm vụ như nhận diện các yếu tố trong hình ảnh.
Tương tự như nghiên cứu của Hopfield, máy Boltzmann của Hinton cũng có thể được diễn giải bằng ngôn ngữ vật lý, thông qua phương trình Boltzmann nổi tiếng, được đặt theo tên nhà vật lý Ludwig Boltzmann, nhằm mô tả năng lượng trong một hệ thống.

Hình ảnh minh họa mạng lưới trong Máy Boltzmann, là nền tảng cho công nghệ học sâu của trí tuệ nhân tạo hiện nay.
Những bước tiến trong nghiên cứu của tiến sĩ Hopfield và Hinton đã dẫn dắt đến cuộc cách mạng AI ngày nay. Các mạng nơ-ron nhân tạo, mô phỏng cách học từ dữ liệu và lấy cảm hứng từ cấu trúc nơ-ron trong não người, đã trở thành một phần thiết yếu của các dịch vụ internet hàng ngày, từ công cụ tìm kiếm như Google đến trợ lý ảo như Siri và chatbot như của OpenAI.
Trong lĩnh vực vật lý, AI đang được ứng dụng để thiết kế vật liệu mới, xử lý lượng dữ liệu lớn từ máy gia tốc hạt và hỗ trợ nghiên cứu vũ trụ. Hơn nữa, công nghệ này còn hứa hẹn sẽ mang lại những cải tiến đáng kể trong chăm sóc sức khỏe và nâng cao năng suất lao động.
Những mối lo và thách thức
Dù đã đạt được nhiều thành tựu ấn tượng, cả hai ông Hopfield và Hinton đều bày tỏ sự lo ngại về tiềm năng cũng như những giới hạn chưa được khám phá của AI.
Ông Hinton, sau khi rời khỏi vị trí nghiên cứu tại Google vào năm 2023, nhấn mạnh rằng chúng ta chưa từng có kinh nghiệm đối mặt với những thực thể thông minh hơn chính mình. Ông so sánh ảnh hưởng của AI với cuộc Cách mạng Công nghiệp, cho rằng AI sẽ vượt trội không phải về sức mạnh vật lý mà về trí tuệ.
Trong khi đó, ông Hopfield cũng nêu ra những quan ngại tương tự, so sánh sự phát triển của AI với việc phân tách nguyên tử, vừa dẫn đến bom nguyên tử vừa tạo ra nguồn năng lượng lớn. Ông nhấn mạnh việc kiểm soát công nghệ này là rất quan trọng để ngăn ngừa những thảm họa có thể xảy ra.
Giải Nobel Vật lý 2024 không chỉ tôn vinh những đóng góp quan trọng của ông Hopfield và Hinton trong lĩnh vực AI, mà còn nhắc nhở về trách nhiệm của nhân loại trong việc sử dụng công nghệ mới này một cách an toàn và có đạo đức, vì lợi ích chung của nhân loại.
Khi AI tiếp tục phát triển và làm thay đổi thế giới xung quanh chúng ta, những đóng góp của các nhà khoa học như ông Hopfield và Hinton sẽ vẫn được nhắc đến trong nhiều năm tới, không chỉ vì những tiến bộ công nghệ mà họ đã đạt được, mà còn vì những câu hỏi quan trọng mà họ đã đặt ra về tương lai của mối quan hệ giữa con người và máy móc.
