Šī gada Nobela prēmija fizikā atnesusi lielu pārsteigumu - tradicionālo fizikas atklājumu vietā laurus plūs mašīnmācīšanās un neironu tīklu pētījumi. Ko šāds pavērsiens nozīmē matemātiķiem un datoriķiem? Kā mašīnas ir iemācītas mācīties un kā šie atklājumi ir mainījuši mūsu ikdienas dzīvi?

Raidījumā Zināmais nezināmajā analizē fiziķis, Latvijas Universitātes profesors, Latvijas Universitātes Padomes priekšsēdētājs Mārcis Auziņš un Latvijas Universitātes Datorikas fakultātes profesors, Latvijas Universitātes Mākslīgā intelekta laboratorijas vadošais pētnieks Guntis Bārzdiņš.

Nobela prēmija fizikā 2024. gadā piešķirta Džonam Hopfīldam un Džefrijam Hintonam par fundamentāliem atklājumiem un izgudrojumiem, kas nodrošina mašīnmācīšanos ar mākslīgajiem neironu tīkliem.

Abi šī gada Nobela prēmijas fizikā laureāti jau kopš pērnā gadsimta astoņdesmitajiem gadiem ir veikuši nozīmīgu darbu ar mākslīgajiem neironu tīkliem. Viņi izmantojuši dažādus fizikas instrumentus, lai izstrādātu metodes, kas ir mūsdienu jaudīgas mašīnmācīšanās pamatā. 

Džons Hopfīlds radīja asociatīvo atmiņu, kas spēj saglabāt un rekonstruēt attēlus un cita veida datu modeļus. Savukārt Džefrijs Hintons izgudroja metodi, kas spēj autonomi atrast īpašības datos un tādējādi veikt tādus uzdevumus kā konkrētu elementu identificēšanu attēlos.

Runājot par Nobela prēmijas laureātiem un mašīnmācīšanos, raidījuma visi piemin arī mākslīgo intelektu un „Chat GPT”.

"Viens no lielākajiem mākslīgā intelekta pētniekiem Kalifornijas universitātē Berklijā saka, ka ar mākslīgo intelektu būs precīzi tāpat kā zelta zivtiņu. Un stāsts par zelta zivtiņu ir tāds: ka var būt trīs vēlēšanās. Viņš saka - pirmās divas katram no mums būs absolūti citādas, katram mums dzīvē kaut kas būs.


Trešā, viņš apgalvo, ka visiem tā mums būs vienāda - mīļā zelta zivtiņa vai mīļais mākslīgais intelekt, izdari tā, lai pirmo divu nebūtu bijis," atklāj Mārcis Auziņš. "Tāpēc ka tie uzdevumi, ko mēs varam formulēt šīm tehniskajām sistēmām, mākslīgajam intelektam, var novest pie sekām, kuras patiesībā mums ļoti, ļoti nepatiks. Un viens no iemesliem ir, ka mēs baidāmies, ka viņš kļūs par daudz patstāvīgs un viņam būs savi mērķi dzīvē.


No otras puses, mēs ļoti gribētu, lai viņam rastos kaut kādas empātijas pazīmes, lai lēmumu pieņemšanā tā nebūtu vienkārši tehnisku uzdevumu izpilde."

Mārcis Auziņš vērtē, ka mākslīgais intelekts šobrīd ir "vidējais statistiskais, ļoti un visu zinošs. Bet vidējais statistiskais droši vien ir ļoti garlaicīgs tipiņš. Manā sapratnē joprojām mākslīgais intelekts ir ļoti garlaicīgs tipiņš, un runāties ar „Chat GPT” vienā brīdī paliek garlaicīgi".

"Es esmu no tās grupas, kas uzskata, ka nav mūsu spēkos apstādināt šo procesu. Bet domāju kaut kādā mērā tas varētu būt garlaicīgs šobrīd, jo šī mašīnmācīšanās ir imitācija. Pagaidām tā ir imitācija. Viņa tāda nebūs mūžīgi. Kad tuvosimies šiem aģentiem, viņi kļūs radoši," atzīst Guntis Bārzdinš.


"Jau tagad mākslīgais intelekts var veikt pārlasi tā saucamajā interferences laikā, meklēt adatu siena kaudzē un tas ir tas, ko visi matemātiķi dara visu savu mūžu. Viņš meklēs siena kaudzi, viņš iegūs emocijas un viņš vairs nebūs tikai imitētājs. Tajā brīdī mums ļoti gribēsies viņa spējas, no vienas puses, jo tas ir tas, ko paši ikdienā darām. No otras puses, ir drusku bail no tām iespējām."


"Cerēt, ka mēs ar likumdošanu apturēsim procesu vai ierobežosim to, tā nenotiek. Džins no pudeles ir izlaists un viņš dzīvos, un mums būs jāmāk saprātīgi ar viņu sadzīvot un izmantot viņa pozitīvās iespējas un iespēju robežās mazināt riskus, kuri ir jau tagad un diemžēl nākotnē būs vēl vairāk," uzskata Mārcis Auziņš.

Aktuālais nanotehnoloģiju jomā

Septembra sākumā Rīgā risinājās vērienīga starptautiska konference, kas bija veltīta nanomateriālu pielietojumam un īpašībām. Konference pulcēja daudz savā jomā atzītu pētnieku, tostarp Juriju Gogotsi no ASV, kurš nanotehnoloģiju attīstību saredz kā sākumu jaunam laikmetam. Ar pieminēto zinātnieku, kā arī citiem konferences dalībniekiem tikās Mariona Baltkalne un noskaidroja plašāk, kas šobrīd aktuāls nanotehnoloģiju jomā.

Daļiņas, kas miljons reižu smalkākas par cilvēka matu, - tā var raksturot nanodaļiņas. Šīm daļiņām, kas, protams, ar cilvēka aci nav saskatāmas,un nanomateriāliem nesen tika veltīta 14. Starptautiskā Elektronikas un Elektrotehnikas inženieru institūta (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) konference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP). Tā risinājās Latvijā, pulcējot lielu skaitu zinātnieku no daudzām pasaules valstīm, raisot interesi arī par pašmāju pētnieku paveikto un radot platformu jaunām sadarbības iespējām.

Konferences noslēgumā arī mums bija iespēja satikties ar dažiem pasākuma rīkotājiem un viesiem, ar kuriem piedāvājam sarunu par plašo nanotehnoloģiju pasauli. Viens no runātājiem - materiālzinātnes un inženierijas profesors Dreksela universitātē Filadelfijā, ASV, kā arī Dreksela Nanomateriālu institūta direktors Jurijs Gogotsi (Yury Gogotsi). Profesors nāk no Ukrainas, un viņa darbs joprojām saistīts arī ar Sumi Valsts universitāti Ukrainā. Ar dzimto Ukrainu un Sumi Valsts universitāti saistīts ir arī Maksims Pogorelovs (Maksym Pogorielov), šobrīd - Latvijas Universitātes Atomfizikas un spektroskopijas institūta vadošais pētnieks.

Sarunā piedalās arī Ukrainā dzimušais Valentīns Novosads (Valentine Novosad) - Argonnas nacionālās laboratorijas priekšsēdētājs un vadošais pētnieks no ASV, kā arī Modris Greitāns - Latvijas Elektronikas un datorzinātņu institūta direktors un Latvijas Zinātņu akadēmijas ārlietu sekretārs.