Len 21-ročný študent informatiky objavil prvé slovo na zuhoľnatenom zvitku z Herculanea

S pomocou umelej inteligencie a svetovej online komunity objavil Luke Farritor slovo na zuhoľnatenom zvitku starom dvetisíc rokov.

V roku 2019 začal Brent Seales v laboratóriu EduceLab na Kentuckej univerzite zobrazovať zvitky z Herculanea v urýchľovači častíc (vľavo dole). Prvé slovo na jednom zo zuhoľnatených zvitkov objavil 21-ročný Luke Farritor (vpravo hore). Zdroj: Vesuvius Challenge

Výbuch Vezuvu v roku 79 znamenal skazu nielen pre Pompeje. O deň neskôr zalialo horúce bahno antické mesto Herculaneum a knižnicu v jednej z víl, v ktorej sa nachádzali staroveké rukopisy. Zvitky zuhoľnateli a sopečná masa, ktorá sa neskôr premenila na kameň, ich zakonzervovala. Odborníkom sa teraz podarilo to, čo sa dlho zdalo takmer nemožné: objavili text na zvitku starom viac ako dvetisíc rokov.

Objavenie zvitkov sa datuje do roku 1750, keď poddaní kráľa Karola VII. z Neapola a zo Sicílie pri stavbe studňovej šachty narazili na mozaikovú podlahu vily. Kráľ s vidinou, že vo vile objaví antické umelecké diela pre svoju zbierku, nariadil robotníkom vyhĺbiť šachty. Počas toho objavili stovky zvitkov. V snahe rozlúštiť ich obsah bolo asi 800 zvitkov (čo je asi polovica všetkých zachovaných herculanejských rukopisov) zničených.

Pozrite si

Tomograf prispel k odhaleniu podoby razidla z 13. storočia

2. septembra 2023 | VEDA NA DOSAH

Profesor počítačových vied Brent Seales z Kentuckej univerzity sa snaží záhadu rukopisov vyriešiť už viac ako 20 rokov. Dva neotvorené zvitky patriace Francúzskemu inštitútu v Paríži, o ktorých sa odborníci domnievajú, že ukrývajú pravdepodobne epikurejské filozofické texty, boli podrobené výskumu v rámci súťaže Vesuvius Challenge.

Využitie röntgenovej technológie

V roku 2002 začali odborníci skúmať zvitky pomocou röntgenu. Prelom vo výskume sa im však podaril až teraz, po takmer 20 rokoch pátrania. Zásluhu na tom má aj spomínaná výzva v podobe súťaže Vesuvius Challenge a prudký rozvoj umelej inteligencie v posledných rokoch.

Začiatok príbehu

V roku 2019 začal Brent Seales v laboratóriu EduceLab na Kentuckej univerzite zobrazovať zvitky z Herculanea v urýchľovači častíc a vytvárať 3D CT snímky s rozlíšením 4 µm. Jeho tím skenoval a fotografoval oddelené fragmenty zvitkov s viditeľným atramentom, čím získal základný súbor údajov.

Skúmanie vzoriek pomocou moderného röntgenového zobrazovania sa vedcom zdalo sľubné. Problematický sa ukázal fakt, že atrament, pozostávajúci z pigmentov uhlíka, nevytvára na zuhoľnatenom papyruse rozpoznateľný „tieň“ z absorbovaného röntgenového žiarenia. Písmo sa preto nezobrazí.

Razantný rozvoj v oblasti samoučiacich sa algoritmov v posledných rokoch však vedcov priblížil k vyriešeniu problému. Seales predpokladal, že v snímkach vo vysokom rozlíšení by sa mohol predsa len nachádzať signál atramentu, ktorý označil za morfologický kontrast. To znamená, že písmená sa na povrchu papyrusu morfologicky odlíšia, napríklad prostredníctvom trojdimenzionálnych štruktúr, ktoré pochádzajú z atramentu, a sken ich zachytí.

Objavenie morfologického kontrastu

Skupiny pracujú na rozložení naskenovaného zvitku do vrstiev v počítači. To vytvorilo základ na objavenie morfologického kontrastu.

Cestu k úspechu pripravil fyzik a podnikateľ Casey Handmer, ktorý nad snímkami strávil nekonečné hodiny. V auguste tohto roka vo svojom blogu informoval, že si na povrchu papyrusu všimol prasklinový vzor, miesta podobné zemi popraskanej od slnka. Handmer ako prvý našiel podstatné a presvedčivé dôkazy o atramente v neotvorených zvitkoch a niečo, čo pripomínalo písmeno. Za to získal sumu 10 000 dolárov.

Prvé objavené slovo

Ďalší prelomový objav sa v rámci súťaže Vesuvius Challenge podaril len 21-ročnému študentovi informatiky Lukovi Farritorovi. Úspechy vedci prezentovali počas tlačovej konferencie 12. októbra 2023 pod vedením Brenta Sealesa. Aj študent biorobotiky Youssef Nader z Egypta, ktorý aktuálne pôsobí v Berlíne, bol úspešný. Obaja nezávisle od seba pomocou umelej inteligencie analyzovali röntgenové tomografické snímky zuhoľnateného zvitku z Herculanea, pričom dospeli k rovnakému zisteniu. Spolu si rozdelili menšiu výhru 40 000 dolárov. Farritor bol prvý a za svoj objav si odniesol odmenu 30 000 dolárov. Nader odhalil to isté slovo, ktoré však bolo ešte čitateľnejšie, a dostal sumu 10 000 dolárov. Obaja pri svojom výskume využívali výsledky veľkej online komunity, ktorá sa zapojila do súťaže Vesuvius Challenge.

Okrem jednotlivých písmen sa zviditeľnilo starogrécke slovo πορφύ̣ρ̣ας̣ alebo πορφυ̣ρ̣ᾶς̣ (porfyras), ktoré by mohlo znamenať purpurový, purpurové oblečenie alebo purpurové farbivo. Vzhľadom na chýbajúci kontext nie je význam slova jednoznačne určiteľný.

Pozrite si

Pri predpovediach zemetrasení by mohla pomôcť umelá inteligencia

13. októbra 2023 | VEDA NA DOSAH

Ojedinelé dielo z antiky

Podľa Federicy Nicolardiovej, papyrologičky z Neapolskej univerzity Federica II., ide o mimoriadny úspech, ktorý spočíva aj v tom, že text na zvitkoch pochádza priamo z antiky. Takmer dvetisícročný rukopis nie je ako väčšina antických spisov výsledkom stáročného kopírovania, pri ktorom učenci a mnísi texty znova a znova prepisovali a čiastočne upravovali.

Zásadný objav, ktorý predznamená budúcnosť vo výskume rukopisov

Dokonca aj odborníci, ktorí nie sú zapojení do projektu Kentuckej univerzity, hodnotia obrázky ako prelomový úspech. „Som  ohromený,“ uviedol Jürgen Hammerstaedt, profesor klasickej filológie a papyrológie na Kolínskej univerzite. Prekvapila ho najmä rýchlosť, s akou projekt Vesuvius Challenge dosiahol prvé výsledky. „Pokiaľ ide o vyhľadávanie textov ukrytých vo zvitkoch, je to zatiaľ najväčší pokrok.“ Kilian Fleischer, papyrológ z Univerzity v Pise, vyjadril podobné pocity ako Hammerstaedt. „Čakal som na to pätnásť rokov!“ povedal expert na zvitky z Herculanea. „Ak sa postup ukáže ako úspešný, a vyzerá to tak, že áno, získame v najbližších rokoch stovky nových textov. Je to revolúcia.“

Zdroj: Spektrum.de, scrollprize.org, EduceLab

(zh)