رمزگشایی متن ۲۰۰۰ ساله پاپیروس سوخته با هوش مصنوعی

برندگان مسابقه‌ای به نام چالش وزوویوس (Vesuvius) الگوریتم‌های یادگیری ماشینی خود را روی اسکنی از نسخه طومار لوله شده پاپیروس آموزش دادند و از یک اثر فلسفی ناشناخته که درباره حواس و لذت بحث می‌کرد، پرده‌برداری کردند.

به گزارش ایسنا، این شاهکار راه را برای روش‌های هوش مصنوعی (AI) هموار می‌کند تا سایر طومار‌ها را به طور کامل رمزگشایی کنند که به گفته محققان می‌تواند پیامد‌های متحول‌کننده‌ای برای درک ما از دنیای باستانی داشته باشد. این دستاورد، طوفانی در جهان مطالعات باستانی به پا کرده است.

کنت لاپاتین (Kenneth Lapatin)، متصدی آثار باستانی در موزه جی پل گتی در لس آنجلس، کالیفرنیا که در این مسابقه شرکت نداشت، می‌گوید: این چیزی است که من همیشه فکر می‌کردم رؤیایی است که به حقیقت می‌پیوندد. متن رمزگشایی شده منابع لذت از جمله موسیقی، طعم گیاه کپر و رنگ بنفش را مورد بحث قرار می‌دهد.

باب فاولر (Bob Fowler) در دانشگاه بریستول، بریتانیا و یکی از داوران جایزه، می‌گوید: این یک لحظه تاریخی است. سه دانش آموز از مصر، سوئیس و ایالات متحده که متن را رمزگشایی کردند، یک جایزه بزرگ ۷۰۰ هزار دلاری مشترک دریافت می‌کنند.

این طومار یکی از صد‌ها نسخه پاپیروس دست نخورده است که در قرن هجدهم از یک ویلای رومی مجلل در هرکولانیوم، ایتالیا پیدا شده است. این توده‌های خاکستر کربن‌دار که معروف به طومار‌های هرکولانیوم هستند، تنها کتابخانه‌ای هستند که از دنیای باستان باقی مانده‌اند و شکننده‌تر از آن هستند که بتوان این طومار‌های پیچیده شده را باز کرد.

ماموریت بیست ساله

طی قرن‌ها پس از کشف طومارها، بسیاری از مردم سعی کرده‌اند آن‌ها را باز کنند و برخی را از بین ببرند و برخی را تکه تکه کردند. پاپیروس شناس‌ها هنوز در حال کار برای رمزگشایی و پیوند متن‌های تکه‌تکه شده هستند. اما تکه‌ها در بدترین شرایط به صورت دست نخورده باقی ماندند و احتمالا به ۲۸۰ طومار کامل تبدیل شدند. آن‌ها بیشتر در کتابخانه ملی ناپل، ایتالیا و تعدادی در پاریس، لندن و آکسفورد، بریتانیا نگهداری می‌شوند.

برنت سیلز (Brent Seales)، دانشمند رایانه در دانشگاه کنتاکی، لکسینگتون و یکی از بنیانگذاران جایزه نزدیک به ۲۰ سال است که سعی کرده این متون پنهان را رمزگشایی کند. تیم او نرم‌افزاری را برای باز کردن مجازی سطوح پاپیروس‌های لوله شده با استفاده از تصاویر توموگرافی کامپیوتری سه‌بعدی (CT) توسعه دادند. در سال ۲۰۱۹، او دو طومار را از مؤسسه فرانسه در پاریس به شتاب‌دهنده ذرات منبع نور الماس در نزدیکی آکسفورد برد تا اسکن‌هایی با وضوح بالا انجام دهد.

با این حال، نقشه‌برداری از سطوح زمان‌بر بود و جوهر مبتنی بر کربن مورد استفاده برای نوشتن طومارها، چگالی مشابه پاپیروس در سی‌تی‌اسکن داشت و بنابراین تمایز در تصویربرداری غیرممکن بود.

سیلز و همکارانش به این فکر کردند که آیا می‌توان مدل‌های یادگیری ماشینی را برای «باز کردن» طومار‌ها و تشخیص جوهر آموزش داد یا خیر. اما درک همه داده‌ها برای تیم کوچک او کار بزرگی بود.

نات فریدمن (Nat Friedman)، کارآفرین سیلیکون‌ولی که پس از تماشای سخنرانی سیلز به صورت آنلاین، شیفته طومار‌های هرکولانیوم شده بود، به سیلز مراجعه کرد. فریدمن پیشنهاد داد که چالشی برگزار کنند. او ۱۲۵ هزار دلار برای راه‌اندازی این تلاش اهدا کرد و سیلز نرم‌افزار خود را همراه با اسکن‌های با وضوح بالا منتشر کرد. این تیم چالش خود را در ماه مارس سال ۲۰۲۳ آغاز کردند و جایزه بزرگی را برای خواندن چهار قسمت که هر کدام دست‌کم ۱۴۰ کاراکتر دارند، تا پایان سال تعیین کردند.

فریدمن می‌گوید: کلید موفقیت این مسابقه «ترکیبی از رقابت و همکاری» بود. جوایز کوچک‌تری در طول مسیر برای ایجاد انگیزه برای پیشرفت اعطا می‌شد و کد یادگیری ماشینی برنده در هر مرحله منتشر می‌شد تا جامعه شرکت‌کنندگان را هم «سطح‌تر» کند تا شرکت‌کنندگان بتوانند پیشرفت‌های همدیگر را تقویت کنند.

رنگ بنفش

یک نوآوری کلیدی در اواسط سال گذشته رخ داد، زمانی که کیسی هندمر (Casey Handmer)، کارآفرین آمریکایی و فیزیکدان سابق متوجه بافت ضعیفی در اسکن‌ها شد که شبیه به گِل ترک خورده بود و به نظر می‌رسید شکل حروف یونانی را تشکیل می‌دهد. لوک فاریتور (Luke Farritor)، دانشجوی کارشناسی علوم رایانه در دانشگاه نبراسکا-لینکلن، از این بافت برای آموزش یک الگوریتم یادگیری ماشینی استفاده کرد و کلمه پورفیرا به معنای «بنفش» را آشکار کرد که برای رونمایی از اولین حروف در اواخر ماه اکتبر جایزه را برای او به ارمغان آورد. یوسف نادر (Youssef Nader)، دانشجوی مصری مقطع دکترا در برلین که تصاویر واضح‌تری از متن را دنبال می‌کرد، رتبه دوم را کسب کرد.

کد آن‌ها در کمتر از سه ماه برای شرکت‌کنندگان منتشر شد تا قبل از پایان مهلت دریافت جایزه نهایی در ۳۱ دسامبر، میزان رمزگشایی خود را افزایش دهند.

فریدمن می‌گوید: ما نگران بودیم. اما در هفته پایانی این مسابقه ۱۸ نسخه ارسالی دریافت کرد. هیات داوران فنی کد شرکت کنندگان را بررسی کردند، سپس ۱۲ مورد ارسالی را به کمیته‌ای از پاپیروس‌شناس‌ها ارسال کردند که متن را رونویسی کردند و هر ورودی را از نظر خوانایی ارزیابی کردند. فقط یک نفر به طور کامل معیار‌های جایزه را داشت. گروهی که توسط فاریتور و نادر تشکیل شده بود، همراه با جولیان شیلیگر (Julian Schilliger)، دانشجوی سوئیسی رباتیک در مؤسسه فدرال فناوری سوئیس زوریخ.

فدریکا نیکولاردی (Federica Nicolardi)، پاپیروس‌شناس و داور در دانشگاه ناپل فدریکو دوم، می‌گوید: نتایج «باورنکردنی» هستند. همه ما از تصاویری که آن‌ها نشان می‌دادند، کاملا شگفت زده شدیم. او و همکارانش اکنون برای تجزیه و تحلیل متن رمزگشایی شده مسابقه می‌دهند.

مرحله بعدی رمزگشایی کل یک اثر است. فریدمن مجموعه جدیدی از جوایز چالش وزوویوس برای سال ۲۰۲۴ را با هدف خواندن ۸۵ درصد از یک طومار تا پایان سال اعلام کرده است. اما در این بین، او می‌گوید که رسیدن به این نقطه مثل یک معجزه است.