Физики-лауреаты разработали методы машинного обучения

Джон Хопфилд создал ассоциативную память, способную сохранять и восстанавливать изображения и другие паттерны в данных. Джеффри Хинтон изобрёл метод, позволяющий автономно находить свойства в данных и выполнять задачи, такие как идентификация элементов на изображениях.

Искусственный интеллект часто использует искусственные нейронные сети, основанные на структуре мозга. В таких сетях нейроны представлены узлами с разными значениями, которые влияют друг на друга через связи, подобные синапсам.

Сеть обучается, усиливая или ослабляя эти связи. Лауреаты этого года работали с искусственными нейронными сетями с 1980-х годов.

Джон Хопфилд изобрёл сеть, сохраняющую и восстанавливающую узоры. Сеть Хопфилда использует физику атомного вращения, где каждый атом является крошечным магнитом.

Сеть обучается путём нахождения значений для связей между узлами, чтобы сохранённые изображения имели низкую энергию. Джеффри Хинтон использовал сеть Хопфилда для создания машины Больцмана, способной распознавать характерные элементы в данных.

Машина обучается на примерах, которые могут возникнуть при её запуске. Она может классифицировать изображения или создавать новые примеры паттернов.

Работы лауреатов уже принесли большую пользу в физике. Искусственные нейронные сети используются в различных областях, включая разработку новых материалов.

В прошлом году Нобелевскую премию по физике получили учёные за эксперименты, предоставившие новые инструменты для исследования мира электронов внутри атомов и молекул. Эксперты прогнозировали, что Кристоф Гербер из Базельского университета может получить Нобелевскую премию за разработку атомно-силового микроскопа.

Этот метод позволяет исследовать объекты без использования линзы, скользя по ним крошечным наконечником на пружинящем стержне. По версии американской компании Clarivate, неплохие шансы были у нескольких учёных за вклад в физику двухслойного графена, скрученного под магическим углом, и связанных с ним муаровых квантовых устройств.

Нобелевская премия по физике присуждалась 117 раз, причём только в 47 случаях награда доставалась одному лауреату. За прошедшие годы премию получили 225 человек, включая Джона Бардина, единственного дважды лауреата Нобелевской премии по физике.

Среди лауреатов премии по физике всего пять женщин. Последней награждённой стала Анна Л#39;Юилье в прошлом году.

Самым молодым лауреатом остаётся австралиец Лоуренс Брэгг, получивший премию в 1915 году в 25-летнем возрасте, а самым возрастным — Артур Эшкин в 2018 году, которому было 96 лет. Почти каждый четвёртый лауреат Нобелевской премии по физике — иммигрант.

Среди наших соотечественников лауреатами стали Павел Черенков, Илья Франк, Игорь Тамм, Лев Ландау, Николай Басов, Александр Прохоров, Пётр Капица, Жорес Алферов, Алексей Абрикосов, Виталий Гинзбург, Андрей Гейм и Константин Новосёлов.

Данные исследования опубликованы в издании The Lancet Obstetrics, Gynaecology & Women’s Health. Участницы эксперимента, получавшие гормоны в сочетании с препаратом, за год теряли примерно 20 процентов массы тела, в то время как в группе без гормональной поддержки снижение веса составило около 14 процентов.

Помимо уменьшения массы тела, у женщин улучшились показатели уровня глюкозы в крови, артериального давления, функции печени и липидного профиля. Особенно заметным было снижение триглицеридов и диастолического давления.

В эксперименте участвовали 120 женщин, страдающих избыточным весом или ожирением. Учёные сопоставляли результаты групп с гормональной поддержкой и без неё, принимая во внимание возраст, тип менопаузы, индекс массы тела и предыдущий опыт применения препаратов для похудения.

Выяснилось, что гормоны усиливают действие тирзепатида и способствуют достижению более значительных и стабильных результатов. Авторы исследования подчёркивают, что гормональная поддержка может стать эффективным инструментом для женщин в постменопаузе, позволяя им безопасно снижать вес и одновременно улучшать здоровье сердечно-сосудистой системы и обмен веществ.

Ранее появилась информация о том, что употребление одних и тех же блюд помогает эффективно снижать вес.

Механизм действия препарата заключается в воздействии на эпигенетические процессы, что позволяет перепрограммировать работу генов в нервных клетках и тем самым вернуть мозгу нормальное функционирование. Исследование, посвящённое этому открытию, опубликовано в журнале Molecular Therapy (MT).

В отличие от уже известных лекарств, нацеленных на устранение бета-амилоидных бляшек, FLAV-27 воздействует на определённый фермент, способствующий перепрограммированию эпигенома нейронов. Это даёт возможность изменять молекулярные метки на ДНК, что влияет на активность генов и замедляет развитие болезни.

Препараты, такие как леканемаб и донанемаб, ранее помогали замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера, однако не восстанавливали утраченные когнитивные функции. В то же время FLAV-27 продемонстрировал многообещающие результаты в лабораторных условиях на мышах и нематодах, улучшая память, поведение и мозговую деятельность, а также восстанавливая работу митохондрий.

Хотя тестирование препарата на людях ещё не проводилось, успехи в экспериментах на животных открывают новые перспективы для лечения болезни Альцгеймера. Они направлены не только на устранение симптомов, но и на борьбу с основными молекулярными причинами заболевания.

Ранее учёные установили, что употребление эфирного масла кумина положительно влияет на когнитивные функции.

Хроническое воспаление, характерное для людей с повышенным риском ССЗ, ослабляет костную ткань, что и приводит к переломам. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале The Lancet Regional Health — Americas.

В исследовании участвовали более 21 000 женщин, наблюдение за которыми велось на протяжении 30 лет. Учёные использовали калькулятор PREVENT для оценки 10-летнего риска сердечно-сосудистых заболеваний и сопоставили его с частотой переломов у участниц.

Оказалось, что женщины с высоким и промежуточным риском ССЗ значительно чаще получали переломы бедра и остеопоротические переломы (МОФ), чем те, у кого риск ССЗ был низким. Вероятность перелома бедра у женщин с высоким риском ССЗ была на 93 процента выше, а остеопоротических переломов — на 22 процента выше, чем у женщин с низким риском.

Эти результаты остались значимыми даже после учёта других факторов, таких как образ жизни, возраст и клинические параметры. Авторы работы подчёркивают, что полученные данные указывают на важность оценки риска ССЗ для прогнозирования вероятности переломов у женщин старше 50 лет.

Ранее учёные установили, что употребление ультраобработанных продуктов негативно влияет на состояние костей.

Они изучили влияние пассивного курения на распространённость кариеса и опубликовали результаты в журнале Frontiers in Oral Health (FOH). В работе проанализировали данные 427 детей и оценили их контакт с табачным дымом дома, в автомобиле и на семейных встречах.

Более половины детей жили в семьях с курящими взрослыми, а медианный показатель поражения зубов оказался достаточно высоким. У детей, подвергавшихся воздействию дыма, показатели кариеса были выше, чем у тех, кто не сталкивался с дымом.

Анализ показал, что существует чёткая зависимость: чем больше источников табачного дыма влияло на ребёнка, тем выше оказывался уровень кариеса. Наименьшие значения отмечались у детей без контакта с дымом, а максимальные — у тех, кто сталкивался с ним одновременно дома, в машине и в кругу семьи.

Авторы связывают этот эффект как с прямым воздействием токсичных веществ на формирование и защиту зубов, так и с косвенными факторами, например, особенностями гигиены и образа жизни в семьях курильщиков. Ранее учёные выяснили, что кариес в детстве повышает риск инфаркта во взрослом возрасте.