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Elizabeth Gardner (física)

Elizabeth Gardner (25 de agosto de 1957 – 18 de junio de 1988) fue una física teórica británica. [1] Es más conocida por su trabajo innovador sobre una transición de fase conocida como transición de Gardner y sobre redes desordenadas. [2]

Vida temprana y educación

Gardner nació en Cheshire, Reino Unido. Sus padres eran ingenieros químicos. Gardner se interesó por la ciencia desde una edad temprana. [1] [3] En 1975, se matriculó en la Universidad de Edimburgo para estudiar física matemática. Se graduó con honores de primera clase y recibió la Medalla Tait en 1979, [4] el Premio Robert Schlapp y la medalla de la Clase. [ cita requerida ]

Gardner completó sus estudios de doctorado en Oxford bajo la supervisión de IJR Aitchison . Su tesis fue sobre física de partículas y se centró en teorías de calibración no abelianas . A pesar de cumplir con los requisitos, Gardner no se graduó formalmente en Oxford. [1]

Carrera

Después de su doctorado, Gardner se trasladó al Centro de Investigación Nuclear de Saclay , donde pasó dos años con una beca de la Royal Society . Trabajó en una variedad de temas de teoría de campos y teoría de sistemas desordenados, y comenzó a trabajar en vidrios de espín .

En 1984, Gardner regresó a la Universidad de Edimburgo. Recibió apoyo inicialmente del Consejo de Investigación en Ciencias e Ingeniería (SERC) para trabajar en física de partículas y, más tarde, de la propia universidad para trabajar en sistemas desordenados y redes neuronales.

En 1985, Gardner publicó un artículo titulado "Vidrios de espín con interacciones de espín p ", en el que describió por primera vez una transición de fase que ahora se conoce como la transición de Gardner. [5] En la transición de Gardner, un vidrio se vuelve marginalmente estable. [6] La transición de Gardner ha atraído una atención significativa recientemente, ya que se han descubierto nuevas pruebas de ella a través de simulaciones y cálculos sobre el bloqueo de esferas duras. [7]

Durante la última parte de su vida, tuvo la oportunidad de pasar varios meses en Israel para un programa sobre avances en redes neuronales, que fue organizado por Daniel Amit , Hanoch Gutfreund y Haim Sompolinsky . Durante ese tiempo, inició una fructífera colaboración con Annette Zippelius que condujo a un trabajo sobre un modelo de red neuronal diluida y asimétrica. [8]

En 1988, Gardner publicó dos artículos consecutivos, uno con Bernard Derrida , sobre redes neuronales. [9] Ha recibido una atención significativa en los últimos años, y recientemente fue celebrado como uno de los 50 artículos más influyentes publicados en el Journal of Physics A. [ 10] [11] [12]

A Gardner le diagnosticaron cáncer en 1986 y murió en junio de 1988. [1]

Investigación

En Saclay, comenzó a trabajar en problemas de teoría de campos definidos en redes aleatorias. Esta contribución permitió cerrar la brecha entre la teoría de campos y las técnicas de sistemas desordenados.

Contribuyó a muchos temas diferentes en el campo de los sistemas desordenados, que abarcan desde fenómenos de localización hasta el efecto de la aleatoriedad en el comportamiento crítico de modelos débilmente desordenados, pasando por las propiedades estereorológicas de estos materiales. En particular, generalizó técnicas para un conocido problema de vidrio de espín , es decir, el modelo de Sherrington-Kirkpatrick , a sistemas con interacciones de espín p y definió, junto con Bernard Derrida , el Modelo Generalizado de Energía Aleatoria (GREM). [13]

Al trabajar en el p-spin, descubrió que en el límite de temperatura cero este modelo puede sufrir una transición, según la cual el paisaje energético se divide en muchas subcuencas organizadas jerárquicamente. Esta transición, ahora llamada " transición de Gardner " en honor a sus trabajos pioneros, resulta particularmente oportuna en la actualidad para la física de los vidrios y las propiedades de estabilidad marginal en la fase de baja temperatura. [ cita requerida ]

Su profunda comprensión de las ideas modernas desarrolladas en la teoría de los vidrios de espín le permitió ir mucho más allá y contribuir ampliamente también en el campo de las redes neuronales . Un ejemplo típico de vidrio de espín en este campo es el modelo de Hopfield, para el cual se dio cuenta de que podría tener lugar un segundo tipo de dinámica (una dinámica de recuperación). [14]

Premios y honores

Referencias

  1. ^ abcd «Retrato de Elizabeth Gardner». www.baginsky.de . Consultado el 25 de marzo de 2019 .
  2. ^ "Rompiendo cristales en dimensiones infinitas". today.duke.edu . Consultado el 25 de marzo de 2019 .
  3. ^ Domany, Eytan; van Hemmen, J. Leo; Schulten, Klaus, eds. (1995). Modelos de Redes Neuronales I. págs. 345–358. Código Bib : 1995nene.book.....D. doi :10.1007/978-3-642-79814-6. ISBN 978-3-642-79816-0. ISSN  0939-3145.
  4. ^ "Lista de medallistas Tait". Medallistas Tait . Instituto Tait . Consultado el 4 de julio de 2022 .
  5. ^ Gardner, E. (1985). "Vidrios de espín con interacciones de espín p". Física nuclear B . 257 : 747–765. Código Bibliográfico :1985NuPhB.257..747G. doi :10.1016/0550-3213(85)90374-8.
  6. ^ "¿Cuándo es relevante la transición de Gardner? | Departamento de Matemáticas". math.duke.edu . Consultado el 25 de marzo de 2019 .
  7. ^ O'Hern, Corey (21 de noviembre de 2016). "Punto de vista: signos de una transición de Gardner en un vidrio granular". Física . 9 : 133. doi : 10.1103/Physics.9.133 .
  8. ^ Derrida, B; Gardner, E; Zippelius, A (15 de julio de 1987). "Un modelo de red neuronal asimétrica exactamente solucionable". Europhysics Letters (EPL) . 4 (2): 167–173. Bibcode :1987EL......4..167D. doi :10.1209/0295-5075/4/2/007. ISSN  0295-5075. S2CID  250783982.
  9. ^ Evans, Martin R (3 de marzo de 2017). "Poniendo patas arriba la mecánica estadística". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical . 50 (13): 131001. Bibcode :2017JPhA...50m1001E. doi :10.1088/1751-8121/aa5c46. ISSN  1751-8113. S2CID  125642918.
  10. ^ Gardner, E.; Derrida, B. (enero de 1988). "Propiedades de almacenamiento óptimas de modelos de redes neuronales" (PDF) . Journal of Physics A: Mathematical and General . 21 (1): 271–284. Bibcode :1988JPhA...21..271G. doi :10.1088/0305-4470/21/1/031. ISSN  0305-4470.
  11. ^ Gardner, E. (enero de 1988). "El espacio de interacciones en modelos de redes neuronales". Journal of Physics A: Mathematical and General . 21 (1): 257–270. Bibcode :1988JPhA...21..257G. doi :10.1088/0305-4470/21/1/030. ISSN  0305-4470.
  12. ^ "Artículos más influyentes del Journal of Physics A: una colección de puntos de vista". 2017. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  13. ^ Derrida, B; Gardner, E (10 de mayo de 1986). "Solución del modelo generalizado de energía aleatoria". Journal of Physics C: Solid State Physics . 19 (13): 2253–2274. Bibcode :1986JPhC...19.2253D. doi :10.1088/0022-3719/19/13/015. ISSN  0022-3719.
  14. ^ Gardner, E.; Derrida, B.; Mottishaw, P. (1987). "Dinámica paralela de temperatura cero para vidrios de espín de rango infinito y redes neuronales". Journal de Physique . 48 (5): 741–755. doi :10.1051/jphys:01987004805074100. ISSN  0302-0738.