ШІ допомагає вченим читати сувій, закопаний під час виверження Везувію

Дослідники античності вважають, що вони стоять на порозі нової ери розуміння після того, як дослідники, озброєні штучним інтелектом, прочитали прихований текст обгорілого сувою, який був похований під час виверження Везувію майже 2000 років тому.

Сотні сувоїв папірусу, що зберігалися в бібліотеці розкішної римської вілли в Геркуланумі, згоріли дощенту, коли місто було спустошено сильним вибухом спеки, попелу та пемзи, який зруйнував сусідні Помпеї в 79 році нашої ери.

Під час розкопок у XVIII столітті в особняку було знайдено понад 1000 цілих або часткових сувоїв, які, як вважають, належали тестю Юлія Цезаря, але чорне чорнило на навуглецьованих папірусах було неможливо прочитати, і сувої розсипалися на шматки, коли дослідники намагалися дослідити відкрити їх.

Прорив у читанні стародавнього матеріалу став результатом конкурсу Vesuvius Challenge , започаткованого у 2023 році Брентом Сілзом, комп’ютерним науковцем з Університету Кентуккі, і спонсорами Кремнієвої долини. Конкурс пропонував призи за вилучення тексту з комп’ютерної томографії високої роздільної здатності сувою, зробленого на Даймонді, національному синхротронному заводі Великобританії в Оксфордширі.

У понеділок Нат Фрідман, американський технічний керівник і спонсор-засновник конкурсу, оголосив, що команда з трьох студентів, які розуміються на комп’ютері, Юссефа Нейдера з Німеччини, Люка Фаррітора зі США та Джуліана Шіллігера зі Швейцарії, виграла 700 000 доларів США ( £554 000) головний приз після прочитання понад 2000 грецьких літер із сувою.

Папірологи, які вивчали текст, знайдений із почорнілого сувою, були приголомшені цим подвигом. «Це кардинально змінює правила», — сказав Роберт Фаулер, почесний професор грецької мови в Брістольському університеті та голова Товариства Геркуланума. «Є сотні цих сувоїв, які чекають, щоб їх прочитали».

Доктор Федеріка Ніколарді, папіролог з Неаполітанського університету Федеріко II, додала: «Це початок революції в папірології Геркуланума та грецькій філософії загалом. Це єдина бібліотека, яка дійшла до нас із давньоримських часів».

«Ми рухаємося в нову еру», — сказав Сілз, який очолював спроби прочитати сувої, фактично розгортаючи КТ-зображення та навчаючи алгоритми штучного інтелекту виявляти наявність чорнила. Тепер він хоче створити портативний комп’ютерний сканер для зображення сувоїв, не переміщуючи їх зі своїх колекцій.

У жовтні Фаррітор виграв конкурс у розмірі 40 000 доларів за «перші літери», коли він знайшов у сувої давньогрецьке слово «фіолетовий». У листопаді він об’єднався з Надером і Шіллігером, який розробив алгоритм для автоматичного розгортання КТ-зображень, приєднавшись до них за кілька днів до закінчення конкурсу 31 грудня. Разом вони прочитали понад 2000 літер сувою, даючи вченим перше справжнє уявлення про його зміст.

«Це була неймовірно корисна подорож, — сказав Юсеф. «Викид адреналіну – це те, що тримало нас. Це було божевілля. Це означало працювати по 20 з чимось годин на день. Я не знав, коли закінчився один день і почався наступний».

«Це, мабуть, Філодем», — сказав Фаулер про автора. «Стиль дуже незграбний, типовий для нього, і тема в його колі». Сувій обговорює джерела насолоди, торкаючись музики та їжі – зокрема каперсів – і того, чи пов’язане задоволення від комбінації елементів основними чи другорядними складовими, надлишком чи страхом. «У випадку з їжею ми не відразу вважаємо, що дефіцитні речі абсолютно приємніші за ті, яких є в надлишку», — пише автор.

«Мені здається, він ставить запитання: що є джерелом задоволення в поєднанні речей? Це домінуючий елемент, дефіцитний елемент чи це сама суміш?» сказав Фаулер. Автор закінчує прощальним ударом проти своїх філософських супротивників за те, що їм «нічого сказати про задоволення, ані взагалі, ані окремо».

Сілз і його дослідницька група витратили роки на розробку алгоритмів цифрового розгортання сувоїв і виявлення наявності чорнила за змінами, які вони спричинили у волокнах папірусу. Він оприлюднив алгоритми, які учасники можуть використати у змаганні.

Участь Фрідмана виявилася цінною не лише для залучення фінансових донорів. Коли Сілз мав летіти до Великобританії, щоб відсканувати сувій, вибухнув шторм, який скасував усі комерційні рейси. Побоюючись, що вони можуть втратити своє місце біля джерела світла Diamond, Фрідман поспішно організував для подорожі приватний літак.

Окрім сотень геркуланумських сувоїв, які чекають на прочитання, на віллі може бути поховано ще багато інших, що додає ваги аргументам щодо нових розкопок. За словами Фаулера, цю ж технологію можна застосувати до папірусу, обгорнутого навколо єгипетських мумій. Це може включати все: від листів і актів власності до списків пралень і податкових квитанцій, що проливає світло на життя звичайних стародавніх єгиптян. «У підсобках музеїв є ящики з цими речами», — сказав Фаулер.

Завдання продовжується цього року з метою прочитати 85% сувою та закласти основу для читання всіх уже розкопаних. Вченим необхідно повністю автоматизувати процес відстеження поверхні папірусу всередині кожного сувою та покращити виявлення чорнила на найбільш пошкоджених частинах.

«Коли ми запустили це менше року тому, я, чесно кажучи, не був впевнений, що це спрацює», — сказав Фрідман. «Знаєте, люди кажуть, що за гроші не купиш щастя, але у них немає уяви. Це була чиста радість. Те, що трапилося, дивовижно, кращий сценарій не міг бути написаний».