Dodano: 07 luty 2024r.

Zniszczony przez wybuch Wezuwiusza zwój papirusu odczytany przez sztuczną inteligencję

Erupcja Wezuwiusza w 79 r. n.e. spowodowała zwęglenie setek zwojów i papirusów w starożytnym rzymskim mieście Herkulanum. Trzem badaczom udało się niedawno odczytać około 2000 greckich liter ze zwęglonego zwoju, ujawniając fragment dzieła nawiązującego do epikurejskiej szkoły filozoficznej. W rozszyfrowaniu zawartości papirusu pomogła sztuczna inteligencja, a zastosowana technologia może zostać użyta to odczytania innych zniszczonych zwojów.

Zniszczony przez wybuch Wezuwiusza zwój papirusu odczytany przez sztuczną inteligencję

 

Eksplozja Wezuwiusza z początku naszej ery zrównała z ziemią okoliczne miejscowości. Miasto Herkulanum, podobnie jak Pompeje i Stabie, zostało pogrzebane pod kilkumetrową warstwą materiału piroklastycznego – to mieszanina gazów wulkanicznych, kawałków skał, lawy i popiołów. Materiał ten porusza się w tzw. spływie piroklastycznym i może osiągać prędkość nawet do 150 kilometrów na godzinę po zboczach wulkanu. Jego temperatura może osiągać nawet 1000 stopni Celsjusza.

Biblioteka z Herkulanum

Erupcja Wezuwiusza jest jedną z najsłynniejszych erupcji wulkanicznych w historii. Wybuch pochłonął tysiące ludzkich istnień. Zniszczone zostały także pobliskie miasta. Intensywne ciepło oraz materiał piroklastyczny dosięgnął także biblioteki znajdującej się w luksusowej rzymskiej willi w Herkulanum. Podczas wykopalisk prowadzonych w XVIII wieku odkryto w rezydencji setki mniej lub bardziej zwęglonych zwojów, które prawdopodobnie należały do teścia Juliusza Cezara. Uczeni podkreślają, że to jedyna taka biblioteka z czasów starożytnego Rzymu. Ale zawartość papirusów pozostawała tajemnicą. Ich stan nie pozwalał nawet na ich rozwinięcie, bo przy takiej próbie zwyczajnie się rozpadały.

Od czasu odkrycia biblioteki wielu próbowało odczytać zniszczone zwoje, ale to doprowadziło do jeszcze większych uszkodzeń. Nie pomogły też nowe technologie, bo czarny tusz użyty do stworzenia tekstów, dodatkowo zmieniony pod wpływem wysokich temperatur, nie dawał się odczytać.

W ubiegłym roku Brent Seales, profesor informatyki na Uniwersytecie Kentucky i jego współpracownicy ogłosili konkurs Vesuvius Challenge. W ramach wyzwania uczestnicy konkursu mieli za zadanie odczytać zniszczone zwoje. Dostali do dyspozycji oprogramowanie wraz z tysiącami trójwymiarowych skanów z tomografii komputerowej dwóch całych, zwiniętych zwojów i trzech innych fragmentów papirusu. Główna nagroda w konkursie wynosiła milion dolarów.

Z częściowym odczytaniem papirusów poradziła sobie trójka młodych naukowców - Youssef Nader z Niemiec, Luke Farritor z USA i Julian Schilliger ze Szwajcarii. Udało im się odczytać ponad dwa tysiące greckich liter z zwęglonego zwoju, za co otrzymali 700 tys. dolarów.

Dekady badań

Organizator konkursu ma spore doświadczenie w pracy ze zniszczonymi papirusami. Od 20 lat próbuje je odczytać. Jego zespół opracował specjalne oprogramowanie umożliwiające „wirtualne rozwinięcie” zwęglonych zwojów za pomocą trójwymiarowych obrazów z tomografii komputerowej. W 2019 roku Seales przewiózł dwa zwoje z Institut de France w Paryżu do akceleratora cząstek Diamond Light Source w pobliżu Oksfordu, aby wykonać skany w wysokiej rozdzielczości.

Okazało się, że atrament użyty do napisania zwojów ma taką samą gęstość jak papirus, co uniemożliwia rozróżnienie ich na obrazach z tomografii komputerowej. Seales i jego współpracownicy zastanawiali się, czy można wytrenować modele uczenia maszynowego, aby „rozwinęły” zwoje i rozróżniły atrament, ale przekraczało to możliwości jego zespołu.

Do Sealesa zwrócił się Nat Friedman - przedsiębiorca z Doliny Krzemowej, który zaintrygował się zwojami po obejrzeniu wystąpienia Sealesa w internecie. To Friedman zasugerował zorganizowanie konkursu. Przekazał na ten cel 125 tys. dolarów. Kolejne setki tysięcy pochodziło ze zbiórek organizowanych przez Friedmana. By uatrakcyjnić konkurs ogłoszono dodatkowe, mniejsze nagrody za pokonanie niektórych etapów określonych w konkursie.

„Fioletowy”

Przełom nastąpił, gdy przedsiębiorca i były fizyk Casey Handmer zauważył na skanach słabą teksturę, podobną do popękanego błota, która zdawała się tworzyć kształt greckich liter. Luke Farritor, student informatyki na Uniwersytecie Nebraska-Lincoln, wykorzystał ją do szkolenia algorytmu uczenia maszynowego, ujawniając pierwsze słowo - „fioletowy”.

Dalsze analizy zaowocowały odkryciem nieznanego wcześniej traktatu filozoficznego o czerpaniu przyjemności z życia. To osiągnięcie otwiera drogę do rozszyfrowania pozostałych zwojów, co zdaniem badaczy może mieć rewolucyjne implikacje dla naszego zrozumienia starożytnego świata.

- To historyczny moment – mówi Bob Fowler z Uniwersytetu w Bristolu w Wielkiej Brytanii, jeden z jurorów nagrody. Zwój jest jednym z setek wydobytych z luksusowej rzymskiej willi w Herkulanum.

Zwycięzcom udało się odczytać ponad dwa tysiące liter ze zwoju, co daje około pięciu procent całego dzieła. - Konkurs oczyścił atmosferę wśród wszystkich osób wątpiących, czy to w ogóle da się wykonać. Nikt już w to nie wątpi – mówi Seales.

Dzieło Filodemusa?

Treść większości odczytanych wcześniej zwojów z Herkulanum nawiązuje do epikurejskiej szkoły filozoficznej. Nowo poznany tekst nie wymienia autora, ale wstępne analizy wskazują, że prawdopodobnie jest to dzieło Filodemusa.

- Prawdopodobnie to Filodemus z Gadary. Styl jest bardzo surowy, typowy dla niego, a temat też do niego pasuje – wyjaśnia Fowle.

Ujawniony tekst omawia źródła przyjemności. Wspomina o muzyce i jedzeniu – zwłaszcza kaparów. Autor w tekście pyta o to, czy przyjemność odczuwana z połączenia różnych elementów wynika z obecności dominujących elementów czy może tych, których jest najmniej, z obfitości czy też z niedoboru. „W przypadku jedzenia nie od razu wierzymy, że to, czego jest mało, jest absolutnie przyjemniejsze od tego, czego jest pod dostatkiem” – pisze autor. Na koniec zwraca się do swoich filozoficznych przeciwników wskazując, że „nie mają nic do powiedzenia na temat przyjemności”.

Kenneth Lapatin z J. Paul Getty Museum w Los Angeles twierdzi, że tematy poruszane w tekście są nadal aktualne. - Podstawowe pytania, które zadał Epikur, są tymi, które stoją przed nami wszystkimi, jako ludźmi. Jak dobrze żyć? Jak uniknąć bólu? Jednak najbardziej ekscytujące jest dla mnie nie tyle to, co mówi ten zwój, ale fakt, że jego rozszyfrowanie dobrze wróży rozszyfrowaniu setek zwojów, z których wcześniej zrezygnowaliśmy – podkreśla.

„Setki zwojów czeka na przeczytanie”

Osiągnięcie to prawdopodobnie zaostrzy debatę na temat konieczności prowadzenia dalszych badań w willi Herkulanum, której całe poziomy nigdy nie zostały odkopane. Niektórzy uczeni są przekonani, że głównej biblioteki willi nigdy nie odnaleziono, a tysiące kolejnych zwojów może nadal znajdować się pod ziemią.

Techniki uczenia maszynowego opracowane w konkursie można wykorzystać do badania innych rodzajów ukrytego tekstu, takich jak chociażby papirusy z recyklingu, często używane w procesie mumifikacji. - To całkowicie zmienia zasady gry. Setki zwojów czekają na przeczytanie – zaznacza Fowler.

Konkurs nadal trwa. Friedman ogłosił nowy zestaw nagród na rok 2024 rok. Zostaną one przyznane za przeczytanie co najmniej 85 proc. zwoju do końca roku.

 

Źródło: Scientific American, The Guardian, fot. Pixabay