Джон Гопфілд

Джон Джозеф Гопфілд (англ. John Joseph Hopfield; нар. 15 липня 1933, Чикаго, штат Іллінойс) — американський науковець, широко відомий своїм винаходом асоціативних нейронних мереж 1982 року. Наразі більш відома як нейронна мережа Гопфілда. Спільно з Джефрі Гінтоном отримав Нобелівську премію з фізики 2024 року^[7][8].

Джон Джозеф Гопфілд
англ. John Joseph Hopfield
Народився	15 липня 1933(1933-07-15) (92 роки) Чикаго, Іллінойс, США
Країна	США
Діяльність	фізик, біолог, молекулярний біолог, викладач університету, дослідник штучного інтелекту, біофізик, нейронауковець, інформатик, психолог
Alma mater	Корнелльський університет (1958)[1] Свортмор-коледж (1954)[1]
Галузь	фізика, хімія, молекулярна біологія
Заклад	Принстонський університет
Вчене звання	професор
Науковий ступінь	доктор філософії в галузі фізики
Науковий керівник	Albert Overhauserd
Аспіранти, докторанти	Девід МакКейd Bertrand Halperind Террі Сейновськийd Erik Winfreed[2] Maneesh Sahanid Oliver B. Downsd[3] Eric Mjolsnessd[3] Steven Girvind[3] John C. Plattd[3] Gayle Marie Wittenbergd[3] Thomas Mark Annaud[3] Ronald Gary Bensond[3] Brooke Paul Andersond[3] José Onuchicd Sam T. Roweisd Francis Alloteyd[4] Carlos Brodyd[5]
Членство	Національна академія наук США Американська академія мистецтв і наук Американське філософське товариство
Відомий завдяки:	Нейронна мережа Гопфілда
Батько	John J. Hopfieldd
Мати	Helen S. Hopfieldd[6]
Нагороди	Грант Ґуґґенгайма (1968) стипендія МакАртура премія Альберта Ейнштейна премія Гарольда Пендера (2002) IEEE Frank Rosenblatt Awardd (2009) премія Олівера Баклі (1969) Swartz Prized (2012) член Американського фізичного товариства[d] Max Delbrück Prize in Biological Physicsd (1985) медаль Дірака Міжнародного центру теоретичної фізики (2001) Член Американської академії мистецтв і наук IEEE Neural Networks Pioneer Awardd Медаль Больцманаd (2022)
Особ. сторінка	genomics.princeton.edu/hopfield/Index.html
Джон Гопфілд у Вікісховищі

Наукова діяльність

Джон Гопфілд здобув ступінь бакалавра у Свортморському-коледжі і доктора філософії в галузі фізики в Університеті Корнелла 1958 року. Він провів два роки в теоретичній групі у Bell Laboratories, а потім був викладачем в Університеті Каліфорнії, Берклі (викладав фізику), Принстонському університеті (фізика), Каліфорнійському технологічному інституті (хімія і біологія). Наразі працює професором кафедри молекулярної біології в Принстоні. Упродовж 35 років співпрацював з Bell Laboratories. 1986 року був одним із засновників нейронних обчислень системи PhD у Каліфорнійському технологічному інституті. Його нагородили медаллю ім. Дірака 2002 року, за внесок у міждисциплінарне розуміння біології як фізичного процесу, у тому числі процес коректури в біомолекулярних синтезах та опис колективної динаміки і обчислень з атракторами в нейронних мережах, також він отримав премію Олівера Баклі (Американського фізичного товариства) для роботи над взаємодією між світлом і твердими тілами.

Він є членом Національної академії наук, Американського філософського товариства та Американської академії мистецтв і наук. Був президентом Американського фізичного товариства в 2006 році.

Одні з його найвпливовіших робіт — це «Вклад екситонів у комплексну діелектричну проникність кристалів» (1958), «Перенесення електрона між біологічними молекулами термічно активованого тунелювання» (1974), «Кінетичне редагування: новий механізм для скорочення помилок у біосинтетичних процесах, що вимагають високої специфічності» (1974), «Нейронні мережі і фізичні системи з виникаючими колективними обчислювальними здібностями» (1982) (відомий як мережі Гопфілда), «Нейронні обчислення рішення в задачах оптимізації» (1985). Наразі його дослідження і останні публікації зосереджені на тому, яким чином дії тимчасових потенціалів і їхня синхронність можуть бути використані в нейробіологічних обчисленнях.

Дослідження у молекулярній біології

Дослідження Джона Гопфілда показали, як моделювання біологічних процесів у головному мозку може бути використане для вирішення складних обчислювальних задач. Початок сучасної епохи нейронних мереж пов'язано з першими роботами доктора Гопфілда початку 1980-х років. Вони досліджують розуміння електричної і клітинної активності, що відбувається в мозку. Доктор Гопфілд описав зворотний зв'язок тісно взаємопов'язаних нейронів, які могли б відновлювати спогади-ключі (асоціативна пам'ять) і показав, як стійкі за станом мережевої активності можуть представляти спогади. Велика частина всіх досліджень, що стосуються нейронних ланцюгів, базується на концепції Гопфілда і використанні атракторів для обчислень. Крім користі для обчислювальної техніки, робота доктора Гопфілда також слугує основною парадигмою в неврології для розуміння того, як мозок виконує свої завдання.

Вплив на інші галузі

Ідею використання нейронних мереж для вирішення складних завдань можна побачити в таких програмах, як системи ідентифікації і контролю транспортних засобів; гра та прийняття рішень, розпізнавання образів для радіолокаційних систем й ідентифікації осіб, мови, розпізнавання рукописного тексту, медична діагностика, діагностика фінансових застосувань, таких як автоматизовані системи торгівлі тощо.

Дослідницькі роботи

• 1958—1960 член технічного персоналу, Bell Laboratories
• 1960—1961 фізик Вищої нормальної школи в Парижі
• 1961—1964 помічник / ад'юнкт-професор фізики Каліфорнійського університету в Берклі
• 1964—1980 професор фізики Принстонського університету
• 1973—1989 член технічного персоналу, Bell Laboratories
• 1980—1997 професор хімії та біології Каліфорнійського технологічного інституту
• 1997 р. — професор кафедри молекулярної біології Принстонського університету

Нагороди

• 1962—1964 Нагорода Альфреда Слоуна (співробітник)
• 1969 Нагорода Гуґґенгайма (співробітник) (Кавендіш, Кембридж, Англія)
• 1969 Премія Баклі, Am. Phys. Soc.
• 1985 APS премія з біофізики
• 1988 Премія Майкельсона-Морлі
• 1989 Райт премії коледжу Harvey Mudd
• 1991 Каліфорнійський учений року, Каліфорнія, Музей науки та промисловості
• 1997 премія Pioneer мережі IEEE
• 1999 Міжнародна премія нейронної мережі Товариства Гельмгольца
• 2001 Медаль і премія Дірака, Міжнародний центр теоретичної фізики в Трієсті
• 2002 Пендер премії, Мур технічна школа, університет Пенсільванії
• 2024 Нобелівська премія з фізики

Допоміжна діяльність

• 1965—1967 член NASA «Тихо» Дослідницька група з природою місячної поверхні
• 1971—1973 член Військово-стратегічної Групи PSAC
• 1977—1978 член дослідницької APS на Сонячні Фотоелектрика
• 1978—1989 член дослідницької програми нейронаук
• 1980—1982 член сонячної фотоелектричної енергії Консультативного комітету
• 1982 — куратор, Battelle Memorial Institute
• 1986—1987 куратор, Науково-дослідний інститут неврології
• 1990—1996 куратор коледжу Harvey Mudd
• 1991—1996 куратор, Гантінґтон Інституту медичних досліджень
• 1995—1998 Голова Комітету з публікації, NAS
• 1997—2001 Консультативна рада в Інституті прикладних наук про життя, Кек
• 1997—1999 голова відбіркового комітету, Burroughs-Wellcome Фонд програмних інтерфейсів
• 2000—2002 NAS комітет Bio 2010: вища освіта біології для майбутніх учених

Див. також

• Штучна нейронна мережа
• Нейронна мережа Гопфілда