约翰·霍普菲尔德(John J. Hopfield),男,1933年7月15日出生于美国 伊利诺伊州 芝加哥 , 康奈尔大学 物理学博士, 生物物理学 家、神经科学家、计算机科学家, 美国国家科学院 院士, 普林斯顿大学 教授,2024年 诺贝尔物理学奖获得者 。
约翰·霍普菲尔德1954年本科毕业于 斯沃斯莫尔学院 ,1957年博士毕业于 康奈尔大学 ,之后进入 贝尔实验室 成为了一名理论物理组技术人员,并开始其科研生涯。1968年,约翰·霍普菲尔德获得古根海姆奖学金,而后返回 美国 转向研究物理学和生物学交叉领域。1969年,约翰·霍普菲尔德获得 美国物理学会 奥利弗·E·巴克利凝聚态物质奖。1971年,成为总统科学咨询委员会(PSAC)战略军事小组成员。1973年,成为 贝尔电话实验室 分子生物物理学组技术人员。1974年,约翰·霍普菲尔德证明基因表达中存在的高精度可以通过称为“动力学校对”的偶联化学反应来解释,该发现为遗传学领域做出了重大贡献。1982年,约翰·霍普菲尔德提出了 Hopfield神经网络 (HNN),该神经网络模型解释了 神经元 系统如何相互作用以产生稳定的记忆,对 人工智能 和神经网络的发展影响深远。1997年,约翰·霍普菲尔德担任 普林斯顿大学 大学教授;2001年,担任Howard A. Prior分子生物学教授。2006年,约翰·霍普菲尔德成为 美国物理学会 (APS)主席。约翰·霍普菲尔德研究领域具有跨学科性质,涉及 固体物理学 、分子生物学、 神经科学 以及 计算机科学 。
约翰·霍普菲尔德曾获神经科学学会斯沃茨奖、 宾夕法尼亚大学 工程与应用科学学院的哈罗德·彭德奖、 国际理论物理中心 的 狄拉克奖章 以及国际神经网络学会的亥姆霍兹奖等荣誉奖项。2022年获玻尔兹曼奖。 2024年10月8日,约翰·霍普菲尔德因“利用 人工神经网络 进行机器学习做出的基础性发现和发明”获得2024年 诺贝尔物理学奖 。
人物经历
教育经历
1954年,约翰·霍普菲尔德在 斯沃斯莫尔学院 获得物理学学士学位,之后进入 康奈尔大学 学习理论凝聚态物理学,1957年获得物理学博士学位。
工作经历
物理领域
1958年,约翰·霍普菲尔德成为 贝尔实验室 的技术人员;1960年任 巴黎高等师范学院 客座物理学家;1961年,约翰·霍普菲尔德任 加利福尼亚大学 伯克利分校物理学副教授;1964年任普林斯顿大学物理学教授,其间曾赴英国剑桥卡文迪什实验室访问学习;1965年,成为 美国航空航天局 (NASA)第谷研究组成员;1968年,约翰·霍普菲尔德获得古根海姆奖学金后返回 美国 ,转向研究物理学和生物学的交叉领域。1969年,约翰·霍普菲尔德荣获 美国物理学会 奥利弗·E·巴克利凝聚态物质奖。2006年,成为美国物理学会(APS)主席。
生化领域
1971年,成为总统科学咨询委员会(PSAC)战略军事小组成员。1973年,成为 贝尔电话实验室 分子生物物理学组技术人员。1974年,霍普菲尔德证明基因表达中存在的高精度可以通过称为“动力学校对”的偶联化学反应来解释。该发现为遗传学领域做出重大贡献。1980年任 加州理工学院 化学 与生物学教授,并成为 加州理工学院 计算与神经系统项目主席。1982年,成为 巴特尔纪念研究所 董事会成员。1997年,约翰·霍普菲尔德任 普林斯顿大学 分子生物学教授。2001年,担任Howard A. Prior分子生物学教授。
神经元系统
1982年,霍普菲尔德开发了一个神经网络模型来解释大脑如何回忆记忆。1983年,成为 加州大学圣塔芭芭拉分校 理论物理研究所顾问委员会成员。1984年,成为 新泽西州 默里山AT&T贝尔实验室技术人员成员。1985年,约翰·霍普菲尔德荣获 美国物理学会 马克斯·德尔布鲁克生物物理学奖。1990年,约翰·霍普菲尔德成为 哈维穆德学院 董事会成员。1995年,成为 美国国家科学院 出版委员会主席。 2022年,因其研究扩展了 统计物理学 的边界,使其涵盖生命现象,从分子水平信息传输的 动力学 校对到神经网络的动力学,获得2022年玻尔兹曼奖。 2024年10月8日, 瑞典皇家科学院 决定将2024年 诺贝尔物理学奖 授予约翰·霍普菲尔德和 杰弗里·辛顿 (Geoffrey E. Hinton),“以表彰他们为利用 人工神经网络 进行机器学习做出的基础性发现和发明”。
研究领域
约翰·霍普菲尔德研究领域广泛,他以固体物理学家的身份开始职业生涯,之后转向分子生物学并在 神经科学 领域开展开创性研究。约翰·霍普菲尔德的研究领域包括光合作用中重要的电子转移过程、 脱氧核糖核酸 转录和表达中的生物校对机制以及大脑功能与 计算机 之间的关系。
担任职务
美国国家科学院 院士、 美国艺术与科学院 院士、美国哲学学会院士 、 美国物理学会 (APS)主席、 巴特尔纪念研究所 董事会成员、 哈维·穆德学院 董事会成员。
主要成果
学术成就
约翰·霍普菲尔德在1974年证明了基因表达的高精确度可以用称为“动力学校对”的偶联化学反应来解释,这是遗传学领域的一项重大贡献。
1982年,约翰·霍普菲尔德提出了 Hopfield神经网络 (HNN),解释了 神经元 系统如何相互作用以产生稳定的记忆,以及神经元系统如何应用简单的过程来根据部分信息完成整个记忆;1984年,约翰·霍普菲尔德设计出该网络的电子线路,为人工神经网络模型的可用性提供了物理证明,对 人工神经网络 的发展影响深远。
发表文章
获得荣誉
部分荣誉,参考资料
个人生活
约翰·霍普菲尔德的父母都是物理学家,其父亲约翰·约瑟夫·霍普菲尔德是1928年古根海姆物理学奖获得者。 约翰·霍普菲尔德幼年时热衷于了解事物的工作原理,他可以拆卸家里的东西并恢复原状,还制作出模型飞机和矿石收音机。
约翰·霍普菲尔德育有三女,艾莉森·霍普菲尔德、杰西卡·霍普菲尔德、娜塔莉·霍普菲尔德。
人物评价
约翰·霍普菲尔德扩展了 统计物理学 的边界,使其涵盖生命现象,从分子水平信息传输的 动力学 校对到神经网络的动力学,他创建了一种用于思考大脑计算的新语言。 (IUPAP统计物理委员会)