John Hopfield y Geoffrey Hinton: Los pioneros que pusieron las bases del aprendizaje automático con redes neuronales reciben el Nobel de Física 2024

El premio fue otorgado a los científicos John Hopfield y Geoffrey Hinton.

La Real Academia de Ciencias de Suecia ha otorgado este martes el Premio Nobel de Física 2024 a dos titanes del desarrollo científico: John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton, quienes, a través de sus contribuciones pioneras, han revolucionado la forma en que las máquinas aprenden. El galardón ha sido concedido «por descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales». Este logro marca un hito crucial, pues los avances de Hopfield y Hinton representan los cimientos del machine learning, un campo que ha transformado múltiples industrias y áreas del conocimiento.

Dos gigantes de la ciencia que sentaron las bases de la inteligencia artificial

John Hopfield, científico estadounidense, fue uno de los primeros en proponer la idea de una red neuronal artificial. En 1982, introdujo el concepto de memoria asociativa, un mecanismo que permitió a las máquinas almacenar y reconstruir imágenes y patrones a partir de datos. Este desarrollo se convirtió en una de las primeras herramientas esenciales para el futuro de la inteligencia artificial.

Por su parte, el británico Geoffrey Hinton, apodado el «padrino de la inteligencia artificial», diseñó un método que permite a las máquinas aprender de manera autónoma. Su obsesión por replicar el funcionamiento del cerebro humano en sistemas computacionales lo llevó a acuñar el concepto de red neuronal en 1972, revolucionando así la forma en que se construyen los sistemas de IA. Gracias a su trabajo, las máquinas hoy en día pueden identificar patrones y objetos en imágenes, siendo capaces de ejecutar tareas que antes solo eran posibles para los humanos.

Redes neuronales: De la física al aprendizaje automático

Los galardonados de este año utilizaron principios de la física para avanzar en el campo de la inteligencia artificial. La red de Hopfield, que lleva el nombre de su creador, aplica una analogía con los espines atómicos presentes en los materiales, aprovechando su capacidad para almacenar información. Cada nodo de la red es como un átomo con su propio espín, y las conexiones entre ellos permiten a la máquina «recordar» o reconstruir imágenes a partir de patrones distorsionados o incompletos. Este enfoque se basaba en el ajuste meticuloso de los valores de los nodos, asegurando que las imágenes almacenadas tengan baja energía, y cuando se alimenta al sistema con una imagen imperfecta, la red trabaja para encontrar la versión más cercana a la original.

Geoffrey Hinton, por otro lado, llevó esta idea un paso más allá al desarrollar la máquina de Boltzmann, que permite a los sistemas identificar características clave en los datos. Esta máquina, basada en herramientas de la física estadística, fue uno de los primeros modelos capaces de aprender utilizando representaciones internas. Su contribución permitió avances fundamentales en la clasificación de imágenes y el desarrollo de nuevos ejemplos de patrones, sentando las bases para el explosivo crecimiento del aprendizaje automático que vemos hoy en día.

Un reconocimiento a una carrera dedicada al avance tecnológico

Hinton no es un desconocido en el mundo de los premios. En 2017, fue galardonado con el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA, y en 2018, recibió el Premio Turing, conocido como el Nobel de informática. Sin embargo, su carrera dio un giro en 2023, cuando decidió dejar su puesto como vicepresidente de ingeniería en Google para advertir sobre los riesgos del desarrollo de la inteligencia artificial. En una entrevista reciente, el científico británico expresó su preocupación por la generación de noticias falsas y la pérdida de empleos, señalando que «la eliminación de ciertos tipos de trabajo tendrá un impacto en el empleo y aumentará la disparidad de riqueza». Sin embargo, lo que más lo inquieta es la posibilidad de que «la inteligencia digital que estamos desarrollando podría superar la inteligencia biológica».

El impacto de las contribuciones de estos científicos ha sido notable no solo en la tecnología, sino también en nuestra vida diaria. Como señala Pablo Haya, investigador del Laboratorio de Lingüística Informática de la Universidad Autónoma de Madrid, «este Premio Nobel representa un reconocimiento excepcional a la investigación fundamental en aprendizaje profundo (deep learning), que constituye la base de sistemas de inteligencia artificial como ChatGPT«. Además, Haya destaca que este premio va más allá del mérito individual, «reconociendo a toda una comunidad científica» que ha estado trabajando en el desarrollo de la IA durante más de medio siglo.

En la misma línea, Maite Martín, catedrática de informática de la Universidad de Jaén, subraya que el Nobel otorgado a Hinton y Hopfield «es un reconocimiento a dos figuras clave en el desarrollo de la inteligencia artificial moderna, ya que son pioneros de las redes neuronales artificiales«. Martín destaca cómo sus descubrimientos han impactado áreas que van desde el procesamiento de imágenes hasta el procesamiento del lenguaje natural, afectando tanto a sectores cotidianos como los asistentes virtuales (Siri o Alexa), hasta aplicaciones más especializadas como la medicina personalizada o la detección de discursos de odio.

Un legado perdurable y un futuro incierto

El Premio Nobel de Física se ha concedido en 117 ocasiones desde 1901, y Hopfield y Hinton ahora se suman a una lista de ilustres laureados. La edición de 2023 reconoció a Anne L’Huillier, Pierre Agostini y Ferenc Krausz por su trabajo en la medición de la dinámica de los electrones, pero este año la atención se centra en la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Según la Real Academia Sueca, el trabajo de Hopfield y Hinton “ha sido ya de lo más beneficioso” y ha abierto puertas a aplicaciones en diversos campos, como el desarrollo de nuevos materiales con propiedades específicas.

Pero, ¿qué nos depara el futuro? Si bien las contribuciones de Hopfield y Hinton han sido fundamentales para el avance de la inteligencia artificial, sus advertencias nos invitan a reflexionar sobre los posibles riesgos. ¿Cómo enfrentaremos los desafíos que plantea una tecnología capaz de generar noticias falsas o sustituir empleos humanos? Y más importante aún, ¿cómo garantizaremos que la inteligencia digital no supere a la inteligencia biológica sin comprometer nuestro control sobre ella? Estas son preguntas que la comunidad científica y la sociedad en su conjunto deberán abordar en los próximos años, mientras seguimos beneficiándonos de los avances que estos pioneros hicieron posibles.