هوش مصنوعی به رمزگشایی اولین بخش طومار باستانی هرکولانیوم کمک می‌کند

هوش مصنوعی به رمزگشایی اولین بخش طومار باستانی هرکولانیوم کمک می‌کند

طومار باستانی هرکولانیوم برای مدت های زیادی غیر قابل رمزگشایی تلقی می شد و افراد زیادی در تلاش بودند که آن را رمزگشایی کنند. در نهایت لوک فاریتور (دانشجوی علوم کامپیوتر) برنده جایزه‌ی ۴۰ هزار دلاری چالش Vesuvius شد.

صدها طومار از روم باستان در یک ویلای کاملاً سوخته پیدا شد و برای مدت‌ها تصور می‌شد که آن‌ها کاملاً غیرقابل‌خواندن هستند. اما یک دانشجوی ۲۱ ساله علوم کامپیوتر در دانشگاه نبراسکا-لینکلن با موفقیت اولین متن پنهان‌شده در یکی از طومارها را با استفاده از یک مدل یادگیری ماشینی رمزگشایی کرد. این دستاورد باعث شد که لوک فاریتور جایزه‌ی ۴۰۰۰۰ دلاری چالش Vesuvius را ببرد. این چالش شامل همکاری بین کارآفرینان خصوصی و دانشگاهیان است که پاداش‌های متنوعی برای رمزگشایی طومارها ارائه می‌دهند.

یوسف نادر دومین برنده بود و توانست جایزه‌ی ۱۰۰۰۰ دلاری را دریافت کند. او دومین فردی بود که توانست متن طومار را رمزگشایی کند و به همین دلیل جایزه گرفت. جایزه اصلی ۷۰۰۰۰۰ دلاری به اولین نفری تعلق می‌گیرد که بتواند تا ۳۱ دسامبر چهار متن یا بیشتر را رمزگشایی کند. بنیان‌گذاران به این مساله خوش‌بین هستند و امیدوارند که این هدف در پرتوی پیشرفت‌های اخیر خیلی زود حاصل شود.

معرفی طومار باستانی هرکولانیوم

همان‌طور که پیش‌تر گزارش شد، شهر تفریحی پمپئی در روم باستان تنها شهری نبود که بر اثر فوران فاجعه‌بار کوه وزوو در سال ۷۹ پس از میلاد ویران شد. چندین شهر دیگر در این منطقه مانند شهر ثروتمند هرکولانیوم، توسط ابرهایی حامل خاکسترهای سمی نابود شدند. اما هنوز بقایایی از این منطقه‌ی ثروتمند رومی باقی‌مانده است. یکی از کاخ‌های موجود در هرکولانیوم حاوی صدها طومار بود که توسط گازهای آتش‌فشانی به کربن تبدیل‌شده‌اند. به نظر می‌رسد این کاخ زمانی متعلق به مردی به نام پیزو بوده است.

طومارها در زیر گل آتش‌فشانی مدفون شدند و در دهه‌ی ۱۷۰۰ کشف شدند. باستان شناسان می‌گویند که محل کشف این طومارها کتابخانه‌ی شخصی یک فیلسوف به نام فیلودموس بوده است. ممکن است که طومارهای بیشتری در طبقات پایین‌تر کاخ وجود داشته باشند که هنوز کشف نشده‌اند. چند قطعه‌ی بازشده به محققان کمک کرد تا انواع متون فلسفی یونانی را شناسایی کنند. اما بیش از ۶۰۰ طومار به‌قدری شکننده و آسیب‌پذیر بودند که تا مدت‌ها تصور می‌شد که هیچ‌کس نمی‌تواند آن‌ها را بخواند. در واقع لمس کردن این طومارها باعث خرد شدن آن‌ها می‌شد.

رابرت فاولر (نویسنده‌ی کلاسیک و کارشناس پاپیروس در دانشگاه بریستول انگلستان) به نیویورک تایمز گفت: «ویلای پیزو در روستای اشرافی و متمدن روم باستان قرار داشت؛ پیزو در این ویلا کتاب‌ خانه‌ای بزرگ حاوی کتاب‌های لاتین داشت که تعداد کمی از آن‌ها کشف شدند.» بازیابی چنین کتابخانه‌ای دانش ما را از دنیای باستان به روشی تغییر می‌دهد که به‌سختی می‌توانیم تصور کنیم. تأثیر این کار می‌تواند به اندازه کشف مجدد نسخه‌های خطی در دوران رنسانس با ارزش باشد.

دانشمندان انواع ابزارهای پیشرفته را برای رمزگشایی متون باستانی طومارهای آسیب‌دیده‌ی هرکولانیوم به کار بردند. به عنوان مثال دانشمندان آلمانی در سال ۲۰۱۹ از تکنیک‌های فیزیک (تابش سنکروترون، طیف‌سنجی فروسرخ و فلورسانس اشعه ایکس) را برای بازگشایی پاپیروس باستانی به کار بردند. آنالیز آن‌ها نشان داد که یک حفره‌ی خالی روی پاپیروس وجود دارد. این حفره شامل کاراکترهایی است که پس از گذشت قرن‌ها در معرض آفتاب بودن، نامرئی شده‌اند.

روش هایی برای رمزگشایی طومارهای باستانی

آزمایشگاه برنت سرلز در دانشگاه کنتاکی سال‌هاست روی رمزگشایی طومارهای هرکولانیوم کار می‌کند. او از روش متفاوتی برای بازگشایی طومارهای آسیب‌دیده استفاده می‌کند. او از این روش در سال ۲۰۱۶ استفاده کرد تا طومار پیداشده در ساحل غربی دریا را بازگشایی کند. طوماری که این روزها با نام En Gedi شناخته می‌شود، از صندوق یک کنیسه‌ی باستانی که حدود ۶۰۰ سال پس از میلاد بر اثر آتش‌سوزی ویران‌شده بود، به دست آمد. این طومار برای چشم غیرمسلح مانند یک توده‌ی کوچک زغال به نظر می‌رسید. طومار به‌قدری شکننده و آسیب‌پذیر بود که هیچ راهی برای آنالیز محتویات آن وجود نداشت.

روش این تیم شامل ترکیبی از اسکن دیجیتال با توموگرافی میکرو (یک تکنیک غیرتهاجمی که اغلب برای عکس‌برداری از توده‌های سرطانی استفاده می‌شود) بود. آن‌ها در ادامه یک نرم‌افزار (Volume Cartography) توسعه دادند تا بتوانند طومار را به‌صورت مجازی رمزگشایی کنند.

اما طومارهای قدیمی‌تر هرکولانیوم با جوهر مبتنی بر کربن (زغال چوب و آب) نوشته‌شده بودند. بنابراین نور فلوئورسنتی مشابه در سی‌تی‌اسکن مشاهده نمی‌شود. سرلز گمان می‌کرد که اسکن‌ها می‌توانند تفاوت‌های بافتی کوچک را ثبت کنند. این تفاوت‌های بافتی نشان‌دهنده‌ی نواحی از پاپیروس است که جوهر دارد. سرلز درنهایت می‌خواست که یک شبکه‌ی عصبی برای انجام این کار آموزش بدهد. او چند سال قبل دو طومار دست‌نخورده را در آزمایشگاه تشعشع سنکروترون در آکسفورد آنالیز کرد.

مدتی بعد نات فریدمن و دانیل گروس (کارآفرینان فناوری) در مورد این اقدام سرلز شنیدند. آن ها تصمیم گرفتند که چالش Vesuvius را در مارس امسال راه‌اندازی کنند. آن‌ها معتقد بودند که برون‌سپاری به رمزگشایی سریع‌تر طومارها کمک می‌کند. سرلز تمام اسکن‌ها، کدها و تصاویر قطعات صاف‌ شده را برای عموم منتشر کرد.

چگونه از هوش مصنوعی گوگل برای ساخت تصاویر استفاده کنیم؟

حدود ۱۵۰۰ تیم در این چالش از طریق دیسکورد همکاری می‌کنند. اگر تیمی برنده شود، کد برنده را در دسترس همه قرار می‌دهد تا بتوانند به پیشرفت خود ادامه دهند. یکی از شرکت‌کنندگان به نام کیسی هندمر کشف در ماه آگوست اعلام کرد که از طریق سی‌تی‌اسکن، چیزی شبیه جوهر در طومارها کشف کرده است. این مساله باعث شد که هندمر اولین کسی باشد که شواهد قابل‌توجه و قانع‌کننده‌ای از وجود جوهر در طومارهای باز نشده پیدا می‌کند.

فاریتور که کارآموز تابستانی SpaceX بود، تصمیم گرفت تا مدل یادگیری ماشین خود را بر روی آن الگو آموزش دهد و به کمک الگوهای حدید، مدل خود را بهبود بخشد. این مدل درنهایت توانست کلمه‌ی πορφυρας را به معنای رنگ بنفش یا پارچه‌های ارغوانی، آشکار کند. این کلمه به‌ندرت در متون باستانی دیده می‌شود. فدریکا نیکولاردی (پاپیروس شناس دانشگاه ناپل در ایتالیا) که یکی از کسانی بود که این یافته‌ها را بررسی کردند، به نیچر گفت: «وقتی اولین تصویر را دیدم، شوکه شدم. مثل یک رویا بود. من واقعاً می‌توانم در داخل طومار چیزی ببینم.»

اکتشافات هندمر و فریتور الهام (دانشجوی مصری رباتیک در برلین) به‌جای بررسی الگوهای تروق، روی تشخیص جوهر تمرکز داشت. او از یک نسخه اصلاح‌شده از مدل یادگیری ماشین برای مطالعه قطعات جداشده استفاده کرد و روی همان ناحیه از طومار تمرکز کرد. تصویر نهایی او ممکن است یک متن کاملاً جدید برای محققان مدرن باشد. پاپیروس شناس ها پیش‌تر در مورد کلمات احتمالی بالا (ανυοντα به معنای دست‌یابی) و پایین (ομοιων به معنای مشابه) حدس و گمان‌هایی ارائه کرده‌اند. مدل نادر از آن زمان چهار ستون و نیم متن را که با حاشیه جداشده‌اند رمزگشایی کرده است. اگرچه همه حروف قابل مشاهده و خوانا نیستند.

منبع: Arstechnica

منبع