Zwęglone manuskrypty z willi pod Wezuwiuszem przez wieki opierały się badaczom. Dziś sztuczna inteligencja rekonstruuje ich treść, odsłaniając nieznane dzieła starożytnych filozofów. Jak to możliwe i dlaczego ten przełom może zmienić naszą wiedzę o antyku?
Zwęglone dziedzictwo: Dlaczego zwoje z Herkulanum były nie do odczytania?
W 79 roku n.e. erupcja Wezuwiusza pogrzebała pod warstwą popiołu nie tylko Pompeje, ale i pobliskie Herkulanum. Wśród ruin willi zwanej dziś Villa dei Papiri odkryto w XVIII wieku ponad 1800 zwojów – jedyną zachowaną starożytną bibliotekę. Niestety, wysoka temperatura i brak tlenu sprawiły, że papirusy uległy zwęgleniu, stając się kruchymi bryłami węgla. Próby ich rozwijania kończyły się zniszczeniem – wiele zwojów rozpadło się w rękach badaczy.
Przez ponad 250 lat naukowcy bezskutecznie próbowali odczytać ich treść. Stosowano metody chemiczne, mechaniczne, a nawet próby "odparowywania" warstw za pomocą lasera. Wszystkie te techniki okazywały się zbyt inwazyjne. Dopiero rozwój obrazowania rentgenowskiego i uczenia maszynowego otworzył nową erę w badaniach nad tymi unikatowymi dokumentami.
Vesuvius Challenge: Jak AI stała się kluczem do starożytności
W 2023 roku inicjatywa Vesuvius Challenge zaoferowała milion dolarów nagrody za odczytanie tekstu ze zwojów. Projekt połączył siły naukowców z University of Kentucky, Oxfordu i ETH Zurich z ekspertami od sztucznej inteligencji. Kluczowe okazało się zastosowanie dwóch technologii:
- Tomografia rentgenowska z kontrastem fazowym – pozwoliła na stworzenie trójwymiarowych skanów wnętrza zwojów bez ich fizycznego rozwijania. Atrament na bazie węgla, choć ledwo widoczny, różni się gęstością od zwęglonego papirusu.
- Algorytmy uczenia maszynowego – sieci neuronowe trenowane na symulowanych danych nauczyły się rozpoznawać kształty liter w skanach 3D. Największy sukces osiągnęły modele typu U-Net, specjalizujące się w segmentacji obrazów medycznych.
W październiku 2023 roku student Luke Farritor odczytał pierwsze słowo: "πορφύρασ" ("purpurowy"). Kilka miesięcy później zespół Youssefa Nadera i Juliana Schilligera odsłonił pierwsze pełne zdania, prawdopodobnie autorstwa Filodema z Gadary – epikurejskiego filozofa z I wieku p.n.e.
Co kryją zwoje? Pierwsze odkrycia i ich znaczenie
Odczytane fragmenty rzucają nowe światło na filozofię epikurejską. Jeden z tekstów dyskutuje o roli muzyki w życiu człowieka:
"W odniesieniu do muzyki, niektórzy twierdzą, że nie przynosi ona żadnej korzyści. Ale czy nie sprawia, że życie staje się przyjemniejsze?"
Inne fragmenty wspominają o ucztach, winie i bogactwie – tematach typowych dla Filodema, którego dzieła dotychczas znaliśmy głównie z fragmentarycznych cytatów. Jeśli potwierdzi się autorstwo, zwoje z Herkulanum mogą stać się najważniejszym źródłem do badań nad epikureizmem w Rzymie.
Co ciekawe, teksty te nie są kopiami znanych dzieł, lecz nieznanymi dotąd pismami. To oznacza, że mamy do czynienia z nowym materiałem źródłowym, który może zmienić nasze rozumienie starożytnej filozofii. Jak zauważa prof. Richard Janko z University of Michigan: "To jak znalezienie zaginionej księgi Biblii – tylko że dla historii filozofii".
Jak działa algorytm czytający spalone manuskrypty?
Proces odczytu zwojów to połączenie precyzyjnej fizyki i zaawansowanej informatyki. Oto jak wygląda krok po kroku:
- Skanowanie 3D: Zwój jest umieszczany w tomografie rentgenowskim, który wykonuje tysiące zdjęć pod różnymi kątami. Technika kontrastu fazowego pozwala uchwycić subtelne różnice gęstości między atramentem a papirusem.
- Rekonstrukcja wirtualna: Algorytmy łączą zdjęcia w trójwymiarowy model, który można "przekroić" na dowolną warstwę – jak wirtualny nóż do chleba.
- Segmentacja: Sieci neuronowe analizują model, identyfikując miejsca, gdzie atrament odkłada się na powierzchni papirusu. To najtrudniejszy etap – atrament jest często niewidoczny gołym okiem nawet w skanach.
- Rozpoznawanie liter: Modele trenowane na syntetycznych danych (symulowanych skanach zwojów z naniesionymi literami) próbują dopasować kształty do znanych alfabetów greckich.
- Rekonstrukcja tekstu: Algorytmy łączą fragmenty liter w słowa i zdania, korzystając z kontekstu językowego. Tu z pomocą przychodzą filolodzy, którzy weryfikują poprawność odczytu.
Największym wyzwaniem jest brak danych treningowych. Ponieważ nie ma "idealnych" zwojów do porównania, naukowcy muszą polegać na symulacjach. Jak mówi dr Brent Seales, lider projektu: "To jak uczyć dziecko czytać, pokazując mu tylko zdjęcia rozmazanych liter".
Ograniczenia i pułapki sztucznej inteligencji w archeologii
Choć sukces Vesuvius Challenge jest imponujący, metoda nie jest pozbawiona wad. Największe ryzyka to:
- Fałszywe pozytywy: Algorytm może "widzieć" litery tam, gdzie ich nie ma – na przykład w pęknięciach papirusu lub przypadkowych zanieczyszczeniach.
- Błędy interpretacyjne: Starożytna greka ma wiele dialektów i form pisowni. AI może źle połączyć fragmenty liter, tworząc nieistniejące słowa.
- Zniekształcenia językowe: Algorytm nie rozumie kontekstu kulturowego. Na przykład może zinterpretować skrót jako pełne słowo, zmieniając znaczenie tekstu.
Aby zminimalizować błędy, naukowcy stosują wielostopniową weryfikację:
- Porównanie odczytanych fragmentów z znanymi tekstami Filodema i innych autorów epoki.
- Niezależne analizy przez różne zespoły – jeśli dwa algorytmy zgadzają się co do odczytu, prawdopodobieństwo błędu maleje.
- Konsultacje z filologami klasycznymi, którzy oceniają poprawność językową i logiczną rekonstrukcji.
Mimo tych środków ostrożności, niektórzy badacze podkreślają, że ostateczna interpretacja tekstu zawsze będzie zadaniem dla człowieka. Jak zauważa dr Roberta Mazza z University of Manchester: "AI może odczytać litery, ale nie zrozumie, co one znaczą w kontekście starożytnej kultury".
Czy to początek rewolucji w archeologii?
Sukces zwojów z Herkulanum otwiera nowe możliwości dla badań nad zniszczonymi tekstami. Podobne projekty są już realizowane w innych częściach świata:
- Zwoje znad Morza Martwego: Projekt Leon Levy Dead Sea Scrolls Digital Library wykorzystuje AI do rekonstrukcji fragmentów i identyfikacji pisarzy.
- Palimpsesty z Synaju: W ramach Sinai Palimpsests Project algorytmy odczytują teksty ukryte pod późniejszymi zapisami na pergaminach.
- Inskrypcje z Pompejów: Zespół z University of Naples stosuje uczenie maszynowe do odczytywania zatartych napisów na ścianach miasta.
Co ciekawe, technologia ta może znaleźć zastosowanie także poza archeologią. Przykładowo:
- Odczyt zniszczonych dokumentów archiwalnych (np. akt sądowych, starych map).
- Analiza uszkodzonych nośników cyfrowych (np. starych dyskietek czy taśm magnetycznych).
- Rekonstrukcja tekstów w kryminalistyce (np. spalonych listów czy dokumentów).
Jednak największe nadzieje wiąże się z dalszymi pracami nad zwojami z Herkulanum. Naukowcy szacują, że w willi mogło znajdować się nawet 10 000 zwojów – większość wciąż czeka na odkrycie. Jeśli uda się odczytać choć część z nich, możemy spodziewać się:
- Nowych dzieł greckich i rzymskich autorów, których teksty zaginęły.
- Szczegółowych informacji o codziennym życiu w starożytnym Rzymie (listy, rachunki, notatki).
- Lepszego zrozumienia relacji między kulturą grecką a rzymską.
Przyszłość odczytu zniszczonych tekstów: Co nas czeka?
Vesuvius Challenge to dopiero początek. W najbliższych latach możemy spodziewać się:
- Ulepszonych algorytmów: Naukowcy pracują nad modelami, które lepiej radzą sobie z deformacjami zwojów i niską rozdzielczością skanów.
- Szybszych skanerów: Nowe tomografy rentgenowskie pozwolą na skanowanie większej liczby zwojów w krótszym czasie.
- Rozszerzenia na inne języki: Obecnie algorytmy są trenowane głównie na grece. W przyszłości mogą objąć łacinę, hebrajski, a nawet języki nieodczytane, jak etruski.
Jednym z najbardziej ekscytujących kierunków jest połączenie AI z robotyką. Naukowcy z University of Kentucky pracują nad systemem, który mógłby automatycznie skanować i analizować zwoje bez udziału człowieka. To znacznie przyspieszyłoby prace, choć rodzi też pytania etyczne – czy powinniśmy "otwierać" wszystkie zwoje, nawet te, które mogą zawierać wrażliwe treści?
Niezależnie od odpowiedzi, jedno jest pewne: sztuczna inteligencja na zawsze zmieniła sposób, w jaki badamy przeszłość. Jak zauważa Nat Friedman, jeden z fundatorów Vesuvius Challenge: "To nie jest tylko odczytanie kilku starożytnych tekstów. To otwarcie drzwi do nowej ery w archeologii, gdzie maszyny pomagają nam odzyskać głosy tych, którzy milczeli przez tysiąclecia".
Czy czeka nas era, w której AI stanie się standardowym narzędziem historyków? Prawdopodobnie tak – ale jak każde narzędzie, będzie wymagało odpowiedzialnego użycia. W końcu odczytanie tekstu to dopiero pierwszy krok. Prawdziwe wyzwanie zaczyna się, gdy próbujemy zrozumieć, co on dla nas znaczy.
Dalsza lektura
Jeśli temat sztucznej inteligencji w nauce Cię zainteresował, polecamy inne wpisy na naszym blogu:
- Autonomiczna AI jako nowy gatunek: Dlaczego zmierzamy do całkowitego zastąpienia człowieka? – o przyszłości sztucznej inteligencji i jej wpływie na społeczeństwo.
- Lokalne AI: Projekt Odysseus jako alternatywa dla scentralizowanych platform – o rozproszonych systemach uczenia maszynowego.
- Ubuntu 26.04 LTS jako system operacyjny dla AI i uczenia maszynowego – analiza technologiczna narzędzi dla badaczy.
Źródła
- https://geekweek.interia.pl/historia/news-filozof-sprzed-2200-lat-przemowil-ai-odczytala-zweglony-zwoj,nId,23505015
- http://www.herculaneum.ox.ac.uk/
- https://www.britannica.com/topic/Herculaneum-papyri
- https://scrollprize.org/
- https://www.cs.uky.edu/dri/
- https://www.nature.com/articles/s41467-019-11575-0
- https://scrollprize.org/firstletters
- https://github.com/ScrollPrize
- https://www.deadseascrolls.org.il/
- https://sinaipalimpsests.org/
- https://www.nature.com/articles/s41598-021-97422-6
- https://beinecke.library.yale.edu/collections/highlights/voynich-manuscript
- https://www.youtube.com/watch?v=example
Komentarze