科學(xué)家用AI來(lái)解密納斯卡線條
將深度學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)研究相結(jié)合，可以幫助發(fā)現(xiàn)和保護(hù)這一文化遺產(chǎn)。
如果你能夠從鳥(niǎo)瞰角度觀察秘魯南部海岸線，你會(huì)看到數(shù)十個(gè)奇怪生物的圖案：一只巨大的蜘蛛、鯨魚(yú)、蜂鳥(niǎo)和禿鷹。這些是納斯卡線條，秘魯自己的考古謎團(tuán)。這些線條最早在20世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)，據(jù)說(shuō)是在公元前400年至公元650年之間創(chuàng)作的，但人們?nèi)绾蝿?chuàng)作出這些長(zhǎng)達(dá)數(shù)十到數(shù)百英尺的沙漠圖案，仍然有些神秘。
雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)這些奇怪的圖案，但仍有更多的線條令最仔細(xì)的觀察者無(wú)法找到。因此，新的搜索方法依賴于非人類的幫手。根據(jù)《考古科學(xué)雜志》的一份報(bào)告，一種人工智能方法最近能夠勘察出四條新的線條。
多年來(lái)，包括主要作者M(jìn)asato Sakai在內(nèi)的研究人員一直在尋找隱藏的納斯卡線條。截至2022年12月，他的團(tuán)隊(duì)使用衛(wèi)星圖像、航空攝影、激光雷達(dá)掃描和其他方法在納斯卡潘帕(Nazca Pampa)發(fā)現(xiàn)了168個(gè)新的地上繪圖。根據(jù)Live Science的報(bào)道，2016年，在拍攝了一些特別高分辨率的線條照片后，Sakai和他的團(tuán)隊(duì)更進(jìn)一步。
研究人員與IBM日本和IBM美國(guó)的Thomas J. Watson研究中心合作，使用21個(gè)已知的納斯卡地上繪圖來(lái)訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，讓其了解要尋找什么，或者通常在這些圖案中發(fā)現(xiàn)的元素。然后，他們讓程序?yàn)g覽航空照片。第一個(gè)由AI捕獲的納斯卡線條，一個(gè)奇怪的人形生物，已經(jīng)于2019年被發(fā)現(xiàn)，最近該軟件又揭示了另外三條線條，包括一對(duì)長(zhǎng)達(dá)250英尺的腿和一條長(zhǎng)達(dá)62英尺的魚(yú)。
根據(jù)該報(bào)告，深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)在分析航空照片時(shí)比人類快約21倍。根據(jù)該論文，要研究整個(gè)納斯卡潘帕以識(shí)別具象圖案(不包括許多幾何或線性圖案)，需要一個(gè)人類考古學(xué)家連續(xù)工作68天。有了AI的幫助，這可能只需要78個(gè)小時(shí)。
與其他具有文化或生態(tài)重要性的場(chǎng)所一樣，納斯卡線條面臨著來(lái)自氣候變化、人類活動(dòng)等方面的威脅。時(shí)間對(duì)于找到和保護(hù)這些古怪的人類歷史遺跡至關(guān)重要，Sakai和他的團(tuán)隊(duì)寫(xiě)道，現(xiàn)場(chǎng)研究和人工智能的結(jié)合可能會(huì)導(dǎo)致“更高效和有效的調(diào)查”。
本文譯自 Popular Science，由 bali 編輯發(fā)布。
使用AI應(yīng)用程序?qū)ふ壹{斯卡地畫(huà)
通過(guò)深度學(xué)習(xí)識(shí)別的四個(gè)新的納斯卡地畫(huà)。(A) 一個(gè)人形，浮雕型。(B) 一對(duì)腿，線型。(C) 一條魚(yú)，浮雕型。(D) 一只鳥(niǎo)，線型。(B到D)在本文中首次向公眾展示。
來(lái)自山形大學(xué)、日本IBM公司和巴黎第一大學(xué)潘提翁-索邦分校的一個(gè)考古學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用人工智能應(yīng)用程序來(lái)定位以前未知的納斯卡地畫(huà)。在《考古科學(xué)雜志》上報(bào)道的他們的研究中，該小組使用各種數(shù)據(jù)源來(lái)教導(dǎo)一個(gè)人工智能應(yīng)用程序。
納斯卡地畫(huà)因其巨大的規(guī)模而聞名于世--這些圖像是由古代人在沙漠地面的凹陷處創(chuàng)造的，只有從飛機(jī)上才能完全欣賞到。它們是在一個(gè)高而干旱的高原上形成的，這個(gè)高原在一個(gè)方向上延伸了大約80公里，在另一個(gè)方向上延伸了400公里。
自從西班牙探險(xiǎn)家重新發(fā)現(xiàn)這些地畫(huà)以來(lái)，它們激發(fā)了許多研究工作。有些人試圖了解它們的意義和制作的原因，而另一些人則只是試圖找到所有的地畫(huà)。不知道有多少人被創(chuàng)造出來(lái)，所以考古學(xué)家和歷史學(xué)家繼續(xù)尋找更多。在這項(xiàng)新的努力中，研究小組利用人工智能來(lái)幫助尋找。
空中照片的推斷結(jié)果。(A) 航拍照片的推斷結(jié)果的例子。這是用于測(cè)試的航拍照片的一部分，這些照片在納斯卡潘帕的北部地區(qū)(400米×800米)。 B至L)DL模型的推斷結(jié)果。(B到F)檢測(cè)到的測(cè)試數(shù)據(jù)。(G到H)未檢測(cè)到的測(cè)試數(shù)據(jù)。(I到L)過(guò)度檢測(cè)的項(xiàng)目。
研究小組注意到，已經(jīng)收集了大量關(guān)于存在地畫(huà)的地區(qū)的數(shù)據(jù)--其中包括從飛機(jī)、無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星拍攝的照片，以及LiDAR。最有幫助的是航拍照片，它以每像素0.1米的分辨率繪制了整個(gè)地區(qū)的地圖。
該團(tuán)隊(duì)在地畫(huà)數(shù)據(jù)上訓(xùn)練了一個(gè)人工智能應(yīng)用程序，然后讓它在詳細(xì)的照片中搜索新的地畫(huà)。他們發(fā)現(xiàn)了四個(gè)新的地畫(huà)：一個(gè)看起來(lái)像一個(gè)拿著棍子的人，一對(duì)腿，一只鳥(niǎo)和一條魚(yú)。人類地畫(huà)的長(zhǎng)度為5米。魚(yú)的長(zhǎng)度為19米，鳥(niǎo)的長(zhǎng)度為17米，而一對(duì)腿的長(zhǎng)度為78米。
研究人員建議，他們的方法可以加以改進(jìn)，以幫助在該地區(qū)找到更多的地畫(huà)，并修改為用于其他考古圖像搜索應(yīng)用。
本文譯自 phys.org，由 bali 編輯發(fā)布。
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