Polscy archeolodzy, jako pierwsi na świecie, wykorzystają sztuczną sieć neuronową do wykrywania osad, grodów i cmentarzysk

Dodane: 26.03.2021

Informacja prasowa

Udostępnij:

Polscy naukowcy zamierzają wykorzystać sztuczną sieć neuronową do wykrywania pradawnych grodów, osad, czy cmentarzysk. Na ten cel otrzymali grant z Narodowego Centrum Nauki.

Sztuczne sieci neuronowe, które ostatnio są tworzone, działają podobnie jak ludzki mózg. Systemy, które są o nie oparte uczą się same.

– Chcemy wykorzystać sztuczne sieci neuronowe do wykrywania dawnych śladów po konstrukcjach wzniesionych przez człowieka. Wbrew utartej opinii nawet w Polsce są jeszcze tysiące nieznanych reliktów po intensywnej i długotrwałej obecności człowieka – mówi PAP Piotr Wroniecki.

Wroniecki uważa, że jeśli system będzie działał zgodnie z oczekiwaniami, może on z powodzeniem zrewolucjonizować archeologię, tak samo jak wprowadzenie na jej potrzeby datowania radiowęglowego w pierwszej połowie XX w. Datowanie radiowęglowe spowodowało, że możliwe stało się dość dokładne określanie wieku wielu odkryć dzięki datowaniu fragmentów organicznych. W ulepszonej formie metoda ta jest stosowana z powodzeniem na szeroką skalę w archeologii do dziś.

Jak będzie działać sztuczna sieć neuronowa?

– Będziemy ją „karmić” terabajtami zobrazowań satelitarnych – mówi Wroniecki – aby sztuczna sieć neuronowa działała w odpowiedni sposób, potrzebuje ona bardzo dużej ilości danych do przetwarzania.

Od wielu lat na potrzeby archeologii naukowcy analizują te obrazy, a zdjęcia przeglądają ludzie. To zajmuje bardzo dużo czasu. Człowiek patrzy na nie subiektywnie, dlatego często przeocza dawne ślady po działalności ludzi.

Sieć neuronowa będzie zaprogramowana w taki sposób, aby skupiać się na tzw. wyróżnikach roślinnych, widocznych na zdjęciach satelitarnych czy fotografiach lotniczych. W miejscach, pod którymi znajdują się pozostałości po dawnych budowlach, zboża czy trawy rosną w nieco inny sposób, niż w otaczającym terenie. Zarysy pradawnych domostw sygnalizuje np. obecność ciemniejszej roślinności. Nowe stanowiska archeologiczne na terenie Europy wykrywa się często właśnie w taki sposób, poszukując charakterystycznych zmian widocznych z lotu ptaka.

Do systemu sztucznej inteligencji wgrane będą zdjęcia satelitarne. Sam system znajdzie wyróżniki roślinne, które zakwalifikuje jako pozostałości archeologiczne. Oznaczy je, obrysuje i naniesie na mapę. Ręczne wykonanie takiej pracy zajęłoby tygodnie, a może miesiące, w zależności od obszaru. Sztuczna sieć neuronowa zrobi to w kilka lub kilkanaście godzin dla setek tysięcy kilometrów kwadratowych.

Wykorzystanie sztucznych sieci neuronowych w archeologii

W archeologii nie będzie to pierwsze zastosowanie sztucznych sieci neuronowych. Z ich pomocą wykonywane są np. próby klasyfikowania fragmentów ceramiki. To jedna z najczęstszych kategorii zabytków odrywanych przez archeologów – Nikt jednak do tej pory na świecie nie wykorzystywał sztucznych sieci neuronowych do analizy wyróżników roślinnych na zobrazowaniach satelitarnych w poszukiwaniu śladów dawnej działalności człowieka – podkreśla Wroniecki.

Dogłębna analiza zdjęć satelitarnych umożliwi analizę śladów obecności człowieka w sposób kompleksowy. Ukażą się nie tylko pojedyncze osady, ale położone obok nich cmentarze, trakty komunikacyjne i pozostałości po innych konstrukcjach. Archeolodzy spodziewają się bardzo dużego przyrostu danych.

W skład kilkunastoosobowego zespołu, oprócz archeologów, wchodzą m.in. geografowie, historycy, informatycy i eksperci z sektora komercyjnego. Projekt potrwa trzy lata. Wroniecki liczy, że w jego wyniku powstanie prototyp narzędzia, które będzie można wykorzystać w całej Europie. Zastrzega, że nie będzie to gotowy produkt – narzędzie będzie wymagało doskonalenia.