神经网络收集考古发现的碎片



来自Technion和海法大学的专家团队共同开发了一项新技术,可让您以自动模式收集考古“难题”。 我们正在谈论一个人可以组合成一个整体的发现碎片可能很困难。 但是计算机可以“理解”如何正确地将一件与另一件连接起来,以获得原始的图案,图片或器皿。

这项技术的开发者说,多年来,科学家一直在寻找解决“考古难题的问题”的方法。 除考古学外,这项新技术还适用于其他科学领域,包括考古学,生物学和考古学。

程序员已经开发了用于收集难题的系统(不是考古学的,普通的),已有数十年的历史。 此类第一个程序出现在1964年,她知道如何组装9个元素的拼图。 现代技术可以应对成千上万的碎片。 它们组装在一起,找到与表面颜色或图像相似的区域。

以色列科学家决定尝试采用旧的(相对)技术,并将其应用于解决新问题。 如上所述,其中之一是考古文物的不同碎片的组合。 它可以是马赛克,粘土器皿或其他元素。 实际上,大多数考古发现都是以发现它们的形式存储的-大的东西的各个部分。 当一名科学家(一个男人)被从事连接元素的工作时,他需要几天到几年的时间才能完成任务。

问题在于,始终不清楚哪个片段是其中的一部分。 计算机可以更快地处理此任务。 以特殊方式训练的神经网络可以按应有的顺序堆叠元素。



“我们选择考古学不仅是因为它是数百年来的文化遗产,而且还因为考古学中没有太多的技术创新,”开发团队的代表之一 。 “在大多数情况下,考古文物不是“干净的”,多数情况下它们是被破坏,腐蚀和污染的。 为了恢复发现的原始外观,需要极其现代的算法。 因此,考古学是信息技术专家面临的挑战。

为了使他们的方法可靠,科学家们对神经网络进行了训练,以区分三种类型的有问题的发现-破坏,褪色和侵蚀。 最经常出现的问题是,即使以前是一个整体的东西的碎片在一起,也很难堆叠,因为元件的边缘会受到腐蚀的影响。 而且并不总是清楚应该定位哪个元素。

另外,发现的褪色也是已知的问题,因为这也使恢复发现的工作复杂化。 如果没有鲜艳的颜色,则并不总是清楚哪个片段跟随哪个。 在普通难题中,尽管很复杂,但总会有一定数量的碎片。 “考古难题”中可能没有足够的碎片;如上所述,其中一些由于边缘被破坏而无法贴合。 因此,人或机器很难比较元素并将它们放在一起。



研究人员写道:“我们提出了一种可以解决所有这些困难的新算法。该技术基于各种思想。首先,我们提供虚拟还原发现的每个碎片的方法。这消除了边缘被破坏的问题。其次,我们我们使用复合变换的逆概率方法。”

科学家开发的算法基于以下问题:“如何最好地组合拼图?” 在这种情况下,难题是考古的。 为了回答这个问题,科学家使用了几种标准来评估每个片段。 其中-元素之间的距离,颜色的重合,边缘轮廓的相似性,片段的大小,图片元素的组合等。

为了测试神经网络的运行,科学家们从世界各地的各个教堂还原了壁画的各个部分。 事实证明,该算法确实可以完成其任务,可以将破碎的对象以及壁画和马赛克的不同元素放在一起。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN435926/


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