Khám phá khảo cổ dựa trên AI
Trong tương lai, nhiều nhà khảo cổ học sẽ dành phần lớn thời gian ngồi trước màn hình máy tính, đóng vai trò là nhà khoa học dữ liệu, đào tạo mạng lưới thần kinh nhân tạo để giúp họ tìm ra các địa điểm khai quật mới và giải thích những gì họ đã khám phá.
Minh họa robot AI tìm kiếm cổ vật. Ảnh: Adobe Stock
Khảo cổ học giúp chúng ta tìm hiểu lịch sử thông qua việc khai quật, phân tích các hiện vật và công trình kiến trúc cổ xưa. Bằng cách khai thác sức mạnh của trí thông minh nhân tạo (AI), các nhà khảo cổ học đang cách mạng hóa lĩnh vực nghiên cứu của họ, cho phép giải thích chính xác hơn, tăng tốc khám phá và nâng cao hiểu biết về các nền văn minh trong quá khứ.
Xác định niên đại thông qua DNA
Chúng ta bắt đầu với một trong những ứng dụng nổi bật nhất của AI trong khảo cổ học. Vào tháng 8/2022, các nhà khoa học tại Đại học Lund (Thụy Điển) đã sử dụng AI để xác định bộ gene [hoặc DNA] của sinh vật đã chết và ước tính xem chúng bao nhiêu tuổi. Kết quả nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí Cell Reports Methods.
Trước đó, giới khoa học chủ yếu xác định niên đại dựa vào phương pháp carbon phóng xạ do Willard Lobby phát minh năm 1946. Phương pháp này đo lượng đồng vị carbon-14 trong một vật thể để xác định tuổi của nó.Vật thể càng có ít carbon-14 thì nó càng lâu đời.
Nhưng việc xác định niên đại sinh vật bằng carbon phóng xạ có một hạn chế, đó là quá trình phân tích đòi hỏi phải tách chiết một lượng lớn collagen. Điều này nghĩa là khoảng một nửa số bộ gene cổ đại từng được công bố không có niên đại đáng tin cậy. Vì vậy, chúng ta cần tìm ra một giải pháp tốt hơn.
Đây là lý do tại sao nhóm nghiên cứu tại Đại học Lund đã sáng tạo ra TPS – một phương pháp xác định niên đại bộ gene dựa trên công nghệ học máy (machine learning). Nó có thể xác định tuổi của bất kỳ thứ gì từ thời kỳ đồ đá mới cho đến thời hiện đại với độ chính xác tuyệt vời.
Nhận diện nghệ thuật trên đá
AI cũng rất hữu ích trong việc nhận diện và phân tích nghệ thuật trên đá. Nghệ thuật trên đá cổ đại là một trong những lĩnh vực khảo cổ học bí ẩn nhất. Các nhà nghiên cứu thường không biết những biểu tượng và hình ảnh kỳ lạ trên đá mang ý nghĩa gì. Do đó, họ có rất nhiều dữ liệu cần sàng lọc.
Trong một nghiên cứu tại Công viên Quốc gia Kakadu (Úc) vào đầu năm 2023, các nhà khoa học đã sử dụng một mô hình học máy để phát hiện tác phẩm nghệ thuật trên đá từ hàng trăm bức ảnh với tỷ lệ chính xác khoảng 89%. Trong tương lai, công nghệ này sẽ được ứng dụng trong việc đánh giá các bộ sưu tập hình ảnh lớn từ các di sản trên khắp thế giới.
Lợi thế của công nghệ học máy là nó càng nạp thêm nhiều dữ liệu thì khả năng phân tích càng trở nên tốt hơn. Thậm chí nó có thể phân biệt tác phẩm nghệ thuật trên đá cổ xưa đích thực với hàng giả hoặc bản sao chép thời hiện đại.
Phân tích ảnh vệ tinh
AI có thể xử lý và phân tích một lượng lớn ảnh chụp vệ tinh nhằm xác định các địa điểm khảo cổ tiềm năng.Nó tìm ra điểm bất thường trong các bức ảnh, từ đó tiết lộ sự tồn tại của những công trình kiến trúc hoặc khu định cư bị chôn vùi.
Một nhà khảo cổ học có thể ngồi trước màn hình máy tính tại văn phòng hoặc thậm chí ở nhà để tìm ra địa điểm khai quật lý tưởng, kể cả đó là những khu vực xa xôi, nguy hiểm hoặc không thể tiếp cận.
Ví dụ, bạn hãy tưởng tượng một nhóm khảo cổ quan tâm đến một nền văn minh cổ xưa sống ở trung tâm rừng nhiệt đới hoặc sa mạc.Theo phương pháp truyền thống, họ phải tổ chức một cuộc thám hiểm tốn kém [thông qua nguồn tiền tài trợ] và tốn thời gian để triển khai nghiên cứu thực địa, nhưng họ vẫn có thể phải ra về tay trắng.Phương pháp phân tích hình ảnh dựa trên AI sẽ giúp các nhà khoa học khắc phục vấn đề này.
Thêm vào đó, AI cũng cung cấp thêm thông tin về cảnh quan xung quanh khu vực khai quật.Dữ liệu bổ sung này giúp các nhà sử học và khảo cổ học có hiểu biết tốt hơn về bối cảnh xã hội, văn hóa và lối sống của người dân sống trong khu vực thời xa xưa.
Phân tích dữ liệu địa chất
Không chỉ ảnh vệ tinh, giới khoa học cũng sử dụng AI để xử lý một lượng dữ liệu địa chất khổng lồ, từ đó phân tích các lớp khác nhau của lớp vỏ Trái đất để tìm kiếm bằng chứng về hoạt động của con người trong quá khứ, xác định tuổi tương đối của các hiện vật và công trình kiến trúc ở nhiều lớp địa chất khác nhau thông qua trầm tích và khoáng vật.
Bảo vệ di chỉ khảo cổ
AI không chỉ hữu ích trong việc thực hiện các khám phá mới.Một trong những thách thức lớn nhất đối với các nhà khảo cổ là bảo vệ những gì họ đã phát hiện.Các di tích thường xuyên phải đối mặt với nhiều mối đe dọa khác nhau, cả tự nhiên và nhân tạo.
Thuật toán AI có khả năng theo dõi sự thay đổi về cảnh quan xung quanh các địa điểm khảo cổ, từ đó xác định những mối đe dọa tiềm ẩn như khai quật trái phép hoặc tác động của biến đổi khí hậu. Mực nước biển dâng cao, xói mòn gia tăng và sự phát triển đô thị cũng là những yếu tố đe dọa các địa điểm khảo cổ quan trọng.
AI cung cấp một hệ thống cảnh báo sớm cho tất cả những vấn đề này, giúp con người đưa ra các biện pháp phòng ngừa thích hợp trước khi thiệt hại xảy ra.
Điều khiển robot
Thành phố Pompeii của người La Mã cổ đại, một trong những địa điểm khảo cổ nổi tiếng nhất thế giới, có một robot chó bảo vệ mang tên Spot do Công ty Boston Dynamics chế tạo. Spot hoạt động nhờ sự hỗ trợ của một hệ thống AI tiên tiến. Nó đi lang thang quanh Pompeii để canh gác, phát hiện các dấu hiệu bất thường – chẳng hạn như sự xuất hiện của những tên trộm cổ vật.
Các nhà khảo cổ học cũng sử dụng phương tiện tự hành dưới nước (AUVs) để lập bản đồ và khám phá các địa điểm khảo cổ học dưới nước một cách chi tiết.AI rất giỏi trong việc diễn giải dữ liệu sóng siêu âm, phát hiện những dấu hiệu bất thường gây nguy hiểm, tìm kiếm xác tàu đắm và thành phố bị chôn vùi dưới nước.
Giải mã và dịch ngôn ngữ
Những dòng chữ khắc trên đá và văn bản cổ thường cung cấp những hiểu biết vô giá về các nền văn hóa và xã hội trong quá khứ.Vấn đề là có rất nhiều ngôn ngữ cổ như Linear A, Rongorongo và Etruscan mà chúng ta chưa thể giải mã hoặc không có sự hiểu biết đầy đủ về chúng.
Mọi chuyện dần thay đổi khi có sự xuất hiện của AI. Công cụ này có khả năng giải mã chữ viết và ngôn ngữ cổ thông qua việc nhận dạng các mẫu ký tự và mối quan hệ của chúng. Công nghệ mang tính đột phá này đang hé lộ những kiến thức đã bị thất lạc từ những nền văn minh cổ xưa, thông qua việc phân tích những ghi chép văn bản còn sót lại của họ.
https://khoahocphattrien.vn/
