Le prix Nobel de physique 2024 récompense les pionniers de l'IA

[mtheory]

Fin des spéculations... Ce 8 octobre 2024, l'Académie royale des sciences de Suède a fait savoir qu'elle avait décidé d'attribuer le prix Nobel de physique 2024 à John J. Hopfield et Geoffrey E. Hinton « pour leurs découvertes et inventions fondamentales qui permettent l'apprentissage automatique avec des réseaux de neurones artificiels ». Les décisions de l'Académie surprennent souvent mais sont toujours justifiées. Les deux hommes se sont inspirés pour leurs travaux sur l'IA qui sont derrière bon nombre des applications miracles de celle-ci depuis plus d'une décennie de la mécanique statistique des gaz et des aimants.


https://www.futura-sciences.com/scie...ts-gaz-116593/

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[ThM55]

Ils justifient également ce prix hors de la physique par les applications de l'apprentissage machine à la physique des particules et à l'astronomie. On récompense donc un outil. De là à donner le prix aux fabricants des tunneliers qui ont creusé pour le LHC, il n'y a plus qu'un pas... (je plaisante).

[mtheory]

Ils justifient également ce prix hors de la physique par les applications de l'apprentissage machine à la physique des particules et à l'astronomie.

Mais c'est vrai, tout comme les ccd et les détecteurs de Charpak, c'est la même logique.

[GBo]

Bonjour,
Je cite Le Monde:
« Les deux lauréats du prix Nobel de physique de cette année ont utilisé des outils de la physique pour développer des méthodes qui sont à la base des puissants systèmes d’apprentissage automatique d’aujourd’hui », a annoncé le jury dans son communiqué

https://www.lemonde.fr/sciences/arti...7_1650684.html

Je ne nie pas que l'un des deux lauréats (Hopfield) soit physicien mais quel rapport entre l'apprentissage automatique et la physique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

En tant qu'outil c'est tout de même plus indirect que les détecteurs de Charpak, cela relève plus des méthodes mathématiques et de l'ingénierie. Des statisticiens comme Karl Pearson ou Ronald Fisher n'ont pas reçu le prix de physique, pourtant les outils qu'ils ont développés sont importants aussi pour la physique.

Par les méthodes, on pourrait dire que Hopfield et Hinton sont à une zone d'interface avec la physique, un peu comme Parisi qui l'a reçu pour des travaux sur la complexité. On pourrait aussi envisager cela comme aussi en interface avec la biophysique puisque l'apprentissage par réseaux de neurones est inspiré des neurones biologiques, donc pourquoi pas le prix de physiologie et médecine? A mon humble avis, cela reste hors de la physique. Il existe des prix prestigieux pour l'informatique (ACM, Turing) ou pour les maths (Fields, Abel), il n'était pas nécessaire de leur donner un prix de physique. Mais après tout ils ont donné le prix Nobel de littérature à Bob Dylan.

On pourrait objecter que les divisions traditionnelles des disciplines scientifiques n'ont plus grande raison d'être. J'ai déjà entendu ce genre de discours, qui me semble un peu creux. Je veux bien qu'on parle d'interdisciplinarité, mais alors ne serait-il pas judicieux de fusionner les prix de physique, chimie et médecine, ou alors de créer un prix de "sciences interdisciplinaires et appliquées"?

[GBo]

Mais c'est vrai, tout comme les ccd et les détecteurs de Charpak, c'est la même logique.

Sauf que là on voyait bien le rapport avec la physique, ça ne sert qu'à la physique (des particules), et de façon déterminante.
La contribution des réseaux de neurones artificiels en physique est quand même un peu téléphonée non ?
Certes, il y a l'imagerie du trou noir réalisée en 2019 (à partir de données recueillies par le réseau EHT en 2017), ça c'est un gros jalon impossible sans IA. Et d'autres images ensuite.
Quoi d'autre ? (c'est une vraie question, je ne dis pas qu'il n'y a rien, c'est juste que ça ne me vient pas dans l'immédiat).

[pm42]

Ils justifient également ce prix hors de la physique par les applications de l'apprentissage machine à la physique des particules et à l'astronomie. On récompense donc un outil. De là à donner le prix aux fabricants des tunneliers qui ont creusé pour le LHC, il n'y a plus qu'un pas... (je plaisante).

On analyse les résultats des collisions du LHC au CERN avec, on étudie les transitions de phase (MIT), on construit et améliore l'image du trou noir central de M87, on améliore la découvert d'exoplanètes, etc.

On est très loin des tunneliers qui ont creusé pour le LHC. Ils ont construit un outil qui est utilisé massivement par la physique et démultiplie les possibilités.
Ce n'est pas un Nobel traditionnel mais cela n'est pas non plus injustifié.

[ThM55]

On analyse les résultats des collisions du LHC au CERN avec, on étudie les transitions de phase (MIT), on construit et améliore l'image du trou noir central de M87, on améliore la découvert d'exoplanètes, etc.

On est très loin des tunneliers qui ont creusé pour le LHC. Ils ont construit un outil qui est utilisé massivement par la physique et démultiplie les possibilités.
Ce n'est pas un Nobel traditionnel mais cela n'est pas non plus injustifié.

C'était une plaisanterie , une galéjade , une blague , une facétie , une boutade , bref à ne pas prendre au sérieux. En fait ceux qui me connaissent vraiment savent que je ne suis pas très sérieux, désolé pour ça.

[pm42]

C'était une plaisanterie , une galéjade , une blague , une facétie , une boutade , bref à ne pas prendre au sérieux. En fait ceux qui me connaissent vraiment savent que je ne suis pas très sérieux, désolé pour ça.

J'avais compris mais je voulais aussi dire que même si j'ai été surpris au début par l'annonce, avec le recul cela m'a semblé cohérent.

[ThM55]

Il y a d'autres exemples: Cormack et Hounsfield, un mathématicien et un ingénieur, ont reçu le prix Nobel de physiologie et de médecine pour le développement du scanner médical. Ce n'est pas un travail sur la physiologie mais c'est évidemment d'une importance capitale pour la médecine. Néanmoins, la physique ne manque pas de résultats qui mériteraient un prix Nobel; si on veut récompenser l'utilisation de l'outil informatique, bien avant l'apprentissage machine et de manière bien plus importante, il y a 50 ans de recherches numériques sur la théorie de champs sur réseaux qui a apporté un corpus impressionnant de résultats, en particulier en QCD. Et aussi en relativité générale numérique. A ma connaissance, c'est totalement ignoré de cette bizarre académie suédoise qui n'a jamais récompensé Lise Meitner ni Chien-Shiung Wu.

[pm42]

A ma connaissance, c'est totalement ignoré de cette bizarre académie suédoise qui n'a jamais récompensé Lise Meitner ni Chien-Shiung Wu.

Oui mais on peut dire cela pour pas mal de cas. Et la différence est que l'IA a un spectre d'utilisation beaucoup plus large.

[JPL]

En fait ce sont les États qui proposent des candidats à l’académie de Suède ; mais qui au sein de l’État et par quels mécanismes, je n’en sais rien.

[pachacamac]

En fait ce sont les États qui proposent des candidats à l’académie de Suède

C'est pas ce qu'on peut lire dans liberation

"La liste des personnes habilitées à déposer un nom varie en fonction des disciplines. Elle est relativement similaire pour les Nobel de physique, chimie et médecine. Peuvent ainsi soumettre une candidature : les membres suédois et étrangers de l’Académie royale des sciences de Suède, les membres des comités Nobel de chimie et de physique, les lauréats du prix Nobel de chimie et de physique, les professeurs permanents en sciences de la chimie dans les universités et instituts de technologie de Suède, du Danemark, de Finlande, d’Islande et de Norvège, et de l’Institut Karolinska de Stockholm. Les titulaires de chaires d’au moins six universités sélectionnés par l’Académie des sciences peuvent également contribuer, ainsi que «d’autres scientifiques auprès desquels l’Académie jugera bon de solliciter des propositions», est-il indiqué sur le site officiel du Nobel. "

[JPL]

OK merci. Donc encore faut-il que des "chers collègues" bien placés recommandent.

[MissJenny]

Des statisticiens comme Karl Pearson ou Ronald Fisher n'ont pas reçu le prix de physique (...)

Fisher aurait surtout dû être récompensé pour ses travaux en génétique : Fisher, Haldane et Wright ont inventé la génétique des populations et ont complètement renouvelé les idées sur la théorie de l'évolution. Mais il n'y a pas de prix Nobel de biologie, seulement un prix de physiologie et médicine qui récompense parfois des biologistes mais pas souvent des théoriciens.

[oxycryo]

wep, pas tord pas grand chose à voir avec la physique, ou de loin seulement, mais un prix Nobel de la paix, ou de littérature aurait sans doute été un peu ... comment dire... "moyen" en proportion de l'avancée que représente cette modélisation électronique des réseaux neuraux... un prix Nobel de médecine peut-être, assez prestigieux et sans doute plus proche du modèle d'origine... mais Nobel n'ayant rien vraiment prévu hormis le prix de Nobel de la paix, pour les mérites exceptionnel en tout genre... voir prix Nobel d'Amatyarta Sen pour "le micro-crédit" cela se tenait...
donc ne restait que le prix Nobel de physique, parmi les plus prestigieux pour le comité Nobel marque le coup sans doute.

[ThM55]

En repensant à l'exemple de Giorgio Parisi, je me suis souvenu qu'ils lui avaient décerné le prix en 2021 pour des travaux initiés dans le domaine de la physique statistique mais dont les concepts généraux débordent de leur domaine et s'appliquent à d'autres systèmes qui présentent de la complexité, de l'auto-organisation, etc, en particulier les réseaux de neurones. J'ai l'impression qu'il y a une volonté d'étendre le spectre du prix de physique à des disciplines qui bénéficient des outils intellectuels développés dans le cadre de la physique théorique, mais qui n'en font peut-être pas partie stricto sensu. L'extension du prix à l'astronomie et à l'astrophysique est relativement récente, elle date environ des années 1970 (Bethe en 1967, Ryle, Hewish en 1974, ensuite Penzias et Wilson, Chandrasekhar etc). Il y a peut-être maintenant une autre extension.

[mtheory]

wep, pas tord pas grand chose à voir avec la physique

si si et de multiples façons, on utilise la théorie des systèmes de spin et de la mécanique statistique des gaz donc ce sont des contributions basées sur de la physique et aussi pour la physique. Il ne faut pas oublier non plus que que la volonté de Nobel était de récompenser "ceux qui, au cours de l’année précédente, auront apporté le plus grand bien à l’humanité." donc en fait, paradoxalement, ce Prix est plus en rapport avec la volonté de Nobel que la découverte du boson de Higgs ou des ondes gravitationnelles.

[ThM55]

si si et de multiples façons, on utilise la théorie des systèmes de spin et de la mécanique statistique des gaz donc ce sont des contributions basées sur de la physique et aussi pour la physique. Il ne faut pas oublier non plus que que la volonté de Nobel était de récompenser "ceux qui, au cours de l’année précédente, auront apporté le plus grand bien à l’humanité." donc en fait, paradoxalement, ce Prix est plus en rapport avec la volonté de Nobel que la découverte du boson de Higgs ou des ondes gravitationnelles.

Il y a aussi le testament d'Alfred N. :

“The said interest shall be divided into five equal parts, which shall be apportioned as follows: /- – -/ one part to the person who shall have made the most important discovery or invention within the field of physics …” (Excerpt from the will of Alfred Nobel)

C'est moi qui souligne "dans le domaine de la physique", pas en dehors, à côté ou à la frontière... Mais bon, je ne dirige pas l'académie suédoise.

[pm42]

D'un autre côté, la physique a changé. J'ai croisé un post-doc récemment qui me disait que son boulot était principalement d'écrire du Python.

Il ne faut pas rester dans le passé. Par exemple quand tu dis "relativement récente" pour parler des années 70, c'était il y a 50 ans et les prix Nobel n'avaient que 70 ans.
On n'est plus au XXème siècle.

[ThM55]

Le site Nobel dit qu'ils ont "utilisé la physique pour trouver des motifs (ma traduction de 'patterns') dans l'information". C'est donc une application de la physique à la science de l'information au sens large, cela relève de l'informatique théorique et appliquée. S'il ne s'agit que d'appliquer la physique, on peut distribuer ce prix à tout-va.

[ThM55]

D'un autre côté, la physique a changé. J'ai croisé un post-doc récemment qui me disait que son boulot était principalement d'écrire du Python.

Il ne faut pas rester dans le passé. Par exemple quand tu dis "relativement récente" pour parler des années 70, c'était il y a 50 ans et les prix Nobel n'avaient que 70 ans.
On n'est plus au XXème siècle.

Je suis d'accord, cela a changé, c'est ce que je suggérais quand j'ai parlé d'une extension du prix.

[pm42]

Le site Nobel dit qu'ils ont "utilisé la physique pour trouver des motifs (ma traduction de 'patterns') dans l'information".

C'est l'histoire d'une grande partie de la physique non ? Quand Kepler prend les mesures de Tycho Brahé pour trouver ses lois, il fait quoi ?

C'est donc une application de la physique à la science de l'information au sens large, cela relève de l'informatique théorique et appliquée.

Cela revient à oublier que cela a juste été la 1ère étape et que la suivante a été d'utiliser ces outils informatiques pour faire énormément de choses nouvelles en physique.

[pachacamac]

d'utiliser ces outils informatiques pour faire énormément de choses nouvelles en physique.

et pas qu'en physique ! Deux des nobélisés 2024 en chimie, Demis Hassabis et John Jumper le sont « pour la prédiction de la structure tridimensionnelle des protéines à partir de leur séquence en acides aminés."
Ils dirigent DeepMind, la filiale d’IA de Google,. Leur modèle d’IA, Alphafold, permet de prédire la structure tridimensionnelle des protéines en fonction de leur suite d'acides aminés.
aussi finement que la diffraction aux RX des macromolécules (mais beaucoup plis rapidement)

Note : depuis sa version3 le code source n'est plus diffusé au public (essentiellement les chercheurs)

[ThM55]

C'est l'histoire d'une grande partie de la physique non ? Quand Kepler prend les mesures de Tycho Brahé pour trouver ses lois, il fait quoi ?


Cela revient à oublier que cela a juste été la 1ère étape et que la suivante a été d'utiliser ces outils informatiques pour faire énormément de choses nouvelles en physique.

Enormément? Je ne dirais pas cela, on est encore au début, mais effectivement c'est à prévoir. Si on reste dans cette idée, ils auraient pu donner le prix de physique à Metropolis et Ulam pour la méthode de Monte-Carlo, car voilà un truc qui a vraiment permis de faire énormément de choses nouvelles en physique. C'est juste cela qui m'étonne: ils n'ont pratiquement jamais attribué le prix à des outils de calcul et on dirait que cela change brusquement. Effet de mode dû à une bulle? Ou alors saine réalisation qu'ils avaient ignoré quelque chose d'important jusqu'ici. Je ne critique pas, j'essaie de comprendre.

[pm42]

Je ne critique pas, j'essaie de comprendre.

Je pense que tu sous-estimes complètement l'impact de l'IA, tout simplement. Ce n'est pas "un outil de calcul" justement. Voici un exemple où c'est une IA qui a eu l'idée pour débloquer des physiciens : https://www.nationalacademies.org/ne...ific-discovery

[ThM55]

Je pense que tu sous-estimes complètement l'impact de l'IA, tout simplement. Ce n'est pas "un outil de calcul" justement. Voici un exemple où c'est une IA qui a eu l'idée pour débloquer des physiciens : https://www.nationalacademies.org/ne...ific-discovery

Oui, j'avais déjà lu cela. J'ai aussi lu pas mal d'articles récents sur Arxiv qui décrivent ces méthodes.

[ThM55]

Ce n'est pas que je le sous-estime c'est que cela reste quelque peu hors de mon champ de vision car cela s'applique (jusqu'à présent) assez peu dans le domaine plus étroit qui m'intéresse personnellement (la physique mathématique), quoiqu'une certaine activité est manifeste là aussi.

[MissJenny]

En écologie l'IA déboule en force. Je vois passer toutes les semaines des annonces de séminaires ou de formations sur ce thème. On ne sait pas si ça va vraiment révolutionner les pratiques dans la recherche comme l'avait fait internet auparavant mais ça me paraît probable. Enfin, je ne le verrai pas (j'y aurai echappé...)

[amineyasmine]

l'apprentissage automatique avec des réseaux de neurones artificiels »

bonjour
je crains le début de la fin des neurones naturelles ou primitives