قام فريق مشترك من المتخصصين من Technion وجامعة حيفا
بتطوير تقنية جديدة تسمح لك بجمع "الألغاز" الأثرية في الوضع التلقائي. نحن نتحدث عن شظايا من الاكتشافات التي يمكن للشخص أن يتحد في كيان واحد قد تكون صعبة. لكن الكمبيوتر "يفهم" كيفية توصيل قطعة بأخرى بشكل صحيح للحصول على النمط الأصلي أو الصورة أو الوعاء.
يقول مطورو التكنولوجيا إن العلماء كانوا يبحثون عن حل لـ "مشكلة الألغاز الأثرية" لسنوات عديدة. وإلى جانب علم الآثار ، فإن التقنية الجديدة قابلة للتطبيق في فروع العلوم الأخرى ، بما في ذلك علم الآثار ، وعلم الأحياء ، وعلم الآثار.
طور المبرمجون أنظمة لجمع الألغاز (غير الأثرية والعادية) لعدة عقود. ظهر البرنامج الأول من هذا النوع في عام 1964 ، وهي تعرف كيفية تجميع الألغاز المكونة من 9 عناصر. التكنولوجيا الحديثة تتكيف مع الآلاف من شظايا. يتم تجميعها معًا ، لإيجاد مناطق متشابهة في اللون أو الصورة على السطح.
قرر العلماء الإسرائيليون محاولة استخدام التكنولوجيا القديمة (نسبيًا) وتطبيقها لحل المشكلات الجديدة. واحد منهم ، كما ذكر أعلاه ، هو مزيج من شظايا متباينة من القطع الأثرية. يمكن أن يكون فسيفساء ، وعاء من الطين ، عناصر أخرى. في الواقع ، يتم تخزين غالبية الاكتشافات الأثرية فقط في الشكل الذي عثرت عليه - أقسام فردية لشيء أكبر. عندما يتم أخذ العالم ، وهو رجل ، للعمل على ربط العناصر ، فإنه يحتاج من عدة أيام إلى عدة سنوات لاستكمال المهمة.
المشكلة تكمن في أنه من غير الواضح دائمًا أي جزء هو جزء من ماذا. يتعامل الكمبيوتر مع هذه المهمة بسرعة أكبر. يمكن للشبكة العصبية المدربة بطريقة خاصة أن تكدس العناصر بالترتيب الذي ينبغي أن تكون عليه.
وقال أحد ممثلي فريق التطوير: "لقد اخترنا علم الآثار ليس فقط لأنه تراث ثقافي لعدة قرون ، ولكن أيضًا لعدم وجود الكثير من الابتكارات التكنولوجية المستخدمة في علم الآثار". "في معظم الحالات ، لا تكون القطع الأثرية" نظيفة "، وغالبًا ما يتم تكسيرها وتآكلها وتلوثها. هناك حاجة إلى خوارزميات حديثة للغاية من أجل استعادة المظهر الأصلي للاكتشافات. هذا هو السبب في علم الآثار يشكل تحديا للمتخصصين في تكنولوجيا المعلومات.
من أجل جعل طريقتهم موثوقة ، قام العلماء بتدريب الشبكة العصبية للتمييز بين ثلاثة أنواع من الاكتشافات الإشكالية - المدمرة ، الباهتة والمتآكلة. المشكلة في أغلب الأحيان هي أنه حتى لو كانت شظايا شيء كان سابقًا ككل في الأرض معًا ، فمن الصعب للغاية تكديسها ، نظرًا لأن حواف العناصر تتأثر بالتآكل. وليس من الواضح دائمًا العنصر الذي يجب تحديد موقعه.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن مشكلة تلاشي الاكتشافات هي أيضًا مشكلة معروفة ، لأنها تُعقِّد أيضًا عمل استعادة الاكتشاف. إذا لم تكن هناك ألوان زاهية ، فليس من الواضح دائمًا أي جزء يتبع. في الألغاز العادية ، وإن كانت معقدة ، فهناك دائمًا عدد معين من القطع. قد لا تكون هناك شظايا كافية في "الألغاز الأثرية" ؛ بعضها لا يصلح بشكل مريح بسبب الحواف المدمرة ، كما ذكر أعلاه. لذلك ، يصعب على الشخص أو الجهاز مقارنة العناصر ووضعها معًا.
كتب الباحث: "نقترح خوارزمية جديدة يمكنها التعامل مع كل هذه الصعوبات. تعتمد التكنولوجيا على أفكار مختلفة. أولاً ، نحن نعرض فعليًا استعادة كل جزء من الشظايا التي تم العثور عليها. هذا يلغي مشكلة الحواف المدمرة. ثانياً ، نحن نستخدم طريقة الاحتمال العكسي للتحول المركب. "
تعتمد الخوارزمية التي طورها العلماء على السؤال التالي: "كيف يمكن وضع اللغز معًا؟" في هذه الحالة ، اللغز هو الأثرية. للإجابة ، يستخدم العلماء العديد من المعايير لتقييم كل جزء من الأجزاء. فيما بينها - المسافة بين العناصر ، تزامن الألوان ، تشابه الخطوط العريضة للحواف ، حجم الأجزاء ، مزيج من عناصر الصورة ، إلخ.
لاختبار تشغيل الشبكة العصبية ، قام العلماء باستعادة الأقسام الفردية من اللوحات الجدارية من مختلف الكنائس في جميع أنحاء العالم. كما اتضح فيما بعد ، فإن الخوارزمية تتواءم حقًا مع مهمتها ، حيث يمكنها تجميع كائنات مكسورة وعناصر متباينة من اللوحات الجدارية والفسيفساء.