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.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications. Новый метод позволяет модифицировать белок, захватываемый молекулами деградаторов.

Учёные удаляют ненужные части белка и сшивают оставшиеся фрагменты, что значительно упрощает работу с белками в лабораторных условиях и делает процесс исследования более эффективным. Специалисты создали новую версию белка, названную CRBN-midi.

Она более растворима и легче кристаллизуется, сохраняя при этом биологические свойства исходного белка. Это помогает ускорить разработку препаратов, направленных на целенаправленную деградацию белков.

Ранее большинство препаратов взаимодействовали с лигазой E3, но этот процесс был неэффективным. Новый белок CRBN-midi улучшает взаимодействие с лигазой и способствует более быстрому удалению патологических белков.

Этот прорыв в области целенаправленной деградации белков обещает ускорить создание новых препаратов, которые смогут бороться с наиболее тяжёлыми заболеваниями. Пациенты получат более эффективные методы лечения.

Как отметил один из авторов исследования, «это исследование представляет собой важный шаг вперёд в разработке новых методов лечения сложных заболеваний. Мы надеемся, что наши результаты будут способствовать созданию более эффективных и безопасных препаратов для пациентов по всему миру».

Однако археологические находки последних лет опровергли эту точку зрения. Исследования показали, что у людей давным-давно развился вкус к углеводам, таким как клубни и другие продукты, содержащие крахмал.

Новое исследование о наследственной предрасположенности к рациону, богатому углеводами Учёные из лаборатории Джексона в Фармингтоне, штат Коннектикут, и Университета Буффало в штате Нью-Йорк провели исследование, чтобы проследить эволюцию гена, который позволяет людям легче переваривать крахмал. Они проанализировали геномы 68 древних людей и ген под названием AMY1, который позволяет распознавать и расщеплять сложный углеводный крахмал во рту.

Без этого гена люди не смогли бы переваривать такие продукты, как картофель, макароны, рис или хлеб. Когда произошло дублирование гена AMY1?

Исследователи обнаружили, что ещё 45 000 лет назад охотники-собиратели, чей образ жизни предшествовал сельскому хозяйству, имели в среднем от четырёх до восьми копий AMY1. Это говорит о том, что Homo sapiens испытывал вкус к крахмалу задолго до того, как одомашнивание сельскохозяйственных культур сформировало рацион человека.

Наличие гена AMY1 у неандертальцев и денисовцев Команда также обнаружила, что дупликация гена AMY1 существовала в геномах неандертальцев и денисовцев — вымершего гоминина, впервые обнаруженного в 2010 году. Наличие множества копий этого гена у трёх видов людей позволяет предположить, что это была черта, присущая общему предку, до того как различные линии разделились.

Увеличение количества копий гена AMY1 Анализ также показал, что количество копий AMY1, которые несёт в себе человек, резко возросло за последние 4000 лет — вероятно, в результате естественного отбора, поскольку люди адаптировались к богатой крахмалом диете в результате перехода от образа жизни охотников-собирателей к сельскому хозяйству и выращиванию зерновых культур. Роль углеводов в эволюции человеческого мозга Тейлор Гермес, доцент кафедры антропологии Университета Арканзаса, считает, что новое исследование подтверждает теорию о том, что именно углеводы, а не белки, обеспечивают приток энергии, необходимый для увеличения размера человеческого мозга с течением времени.

Он также отмечает, что увеличенное число копий гена амилазы, которое приводит к большей способности расщеплять крахмал, возможно, появилось за сотни тысяч лет до появления неандертальцев или денисовцев. Кристина Уориннер, доцент кафедры социальных наук и антропологии Гарвардского университета имени Джона Л.

Леба, называет исследование «чрезвычайно впечатляющим». Она отмечает, что изменения в рационе питания сыграли центральную роль в эволюции человека, но реконструировать события, которые происходили тысячи, сотни тысяч и даже миллионы лет назад, непросто.

Геномный анализ, проведённый в ходе этого исследования, помогает определить некоторые из этих важных этапов и раскрывает подсказки о долгой любви человечества к крахмалу.

Мы не знаем наверняка об их истоках, функционировании общества и том, как они вручную вырезали впечатляющие памятники в скалах Иорданской пустыни. Недавняя находка в Петре обещала дать ответы на эти вопросы.

Перед Хазне, сокровищницей, была раскопана большая гробница с 12 телами и рядом погребальных принадлежностей из бронзы, железа и керамики. Это одна из самых значительных гробниц, найденных в Петре.

Джош Гейтс, ведущий документального фильма канала Discovery, сопровождавший американо-иорданские раскопки, назвал открытие прорывом, который может раскрыть секреты сокровищницы и дать возможность заглянуть в жизнь набатеев. Открытие сопровождалось ошеломляющими заголовками во всём мире.

Одна из находок выглядела почти идентично святому Граалю из фильма «Индиана Джонс и последний крестовый поход». Это была крышка разбитого кувшина.

Однако эксперты по набатейским захоронениям были более сдержанны в оценке значения гробницы. Доктор Люси Уэйдсон, эксперт по набатейским погребальным традициям из Эдинбургского университета, назвала освещение в СМИ раздутым.

Она отметила, что, хотя местоположение находки добавляло интереса, гробница не была чем-то новым. Департамент древностей Иордании уже раскопал две подобные гробницы в этом месте.

Меган Перри, профессор биологической антропологии из Университета Восточной Каролины, была более откровенна. Она раскопала много гробниц в Петре и не удивлена открытием Джоша Гейтса.

Набатеи были племенем, о происхождении которого ведутся споры. Они достигли богатства и власти за столетия до начала христианской эры благодаря своему положению на торговых путях с Аравийского полуострова в Средиземноморье.

Набатейская цивилизация простиралась от Дамаска до Северной Аравии. Архитектура Петры опиралась на эти культурные связи, но набатеи оставили мало письменных свидетельств.

Уэйдсон говорит, что наши древние текстовые источники о них часто представляют собой попутные комментарии греков и римлян.

Он заявил, что вырубка лесов и глобальное потепление приводят к более частым и интенсивным засухам. Если человечество вырубит столько лесов, что Амазонка не сможет производить достаточно осадков для своего существования, это может привести к катастрофическим последствиям.

Крог уточнил, что критическая точка наступит при уровне обезлесения в 25–30 процентов. Он также добавил, что многие виды уже погибли из-за вырубки и пожаров.

Политическая ситуация в Бразилии осложняется тем, что президент Луис Инасиу Лула да Силва не имеет большинства в Конгрессе для решения вопроса борьбы с вырубкой лесов. Кроме того, мощные политические группы выступают против этих усилий.

Однако за время своего президентства ему удалось сократить вырубку лесов на 80 процентов. Представители Фонда Rainforest подчёркивают, что массовая вырубка происходит незаконно, и у правительства недостаточно ресурсов для борьбы с этим.

Они утверждают, что изменение климата может привести к катастрофическим последствиям, так как половина всего углерода в мире содержится в тропических лесах. Крог объясняет, что вклад Норвегии в защиту Амазонки является важнейшим шагом в борьбе с изменением климата.

Норвежская инициатива по защите тропических лесов была основана в 2008 году. В 2024 году правительство увеличило финансирование этой инициативы на один миллиард крон, выделив более четырёх миллиардов в этом году.

Изначально планировалось, что инициатива будет действовать до 2030 года, но теперь правительство решило продлить её до 2035 года. Крог также заявил, что в настоящее время проще просто вырубать лес, так как людям предъявляются недостаточные требования и отсутствуют стимулы.