حل بخشی از معمای خطوط نازکا با کمک هوش مصنوعی
1
در دشتی خشک و آفتاب‌سوخته در جنوب پرو، رازی نهفته است که از زمین قابل تشخیص نیست. از دید یک انسان روی زمین، فقط خاک اخرایی و سنگ‌هایی پراکنده دیده می‌شود. اما از آسمان، نگاره‌هایی کم‌رنگ که به خطوط نازکا معروف‌اند، در گستره‌ای ۵۰ کیلومتری در دل بیابان پخش شده‌اند، مانند صفحاتی از یک کتاب مصور باستانی.
رمزآلودی نگاره‌های نازکا
برای دهه‌ها، پژوهشگران به شگفتی در برابر این نگاره‌ها ایستاده‌اند. طرح‌هایی از حیوانات، انسان‌ها و الگوهایی پیچیده که تقریباً دو هزار سال پیش بر زمین حک شده‌اند. اما هدف آن‌ها هرگز به وضوح مشخص نبوده است و هر بررسی جدید، پرسش‌های بیشتری را به همراه داشته است.
درباره هوش مصنوعی بیشتر بخوانیم
نگاره‌های نازکا: هنر بر بوم بیابان
دو سبک غالب در نازکا
مساتو ساکای از دانشگاه یاماگاتای ژاپن، بیش از بیست سال را صرف بررسی دشتی خشک موسوم به پامپای نازکا کرده است. به دلیل دورافتادگی و نبود بارش در این ناحیه، این نقش‌ها از فرسایش و تخریب در امان مانده‌اند. در این منطقه دو نوع طراحی اصلی وجود دارد:
نگاره‌های خطی (Line-type): مانند تصویر معروف مرغ مگس‌خوار که صدها متر طول دارند.
نگاره‌های سطحی (Surface-type): در این نوع، سنگ‌های تیره از سطح کنار زده شده‌اند تا شن‌های روشن زیر آن نمایان شوند.
روش‌های ابتدایی شناسایی
در گذشته برای نقشه‌برداری از این نقوش، از هواپیما و تصاویر ماهواره‌ای استفاده می‌شد. حتی با این فناوری‌ها، بسیاری از نگاره‌های کم‌رنگ یا ناقص دیده نمی‌شدند. نگاره‌های «برجسته‌نما» یا relief-type که اندازه‌ای برابر یک اتوبوس دارند، معمولاً در کنار مسیرهای پیاده‌روی باستانی پنهان شده‌اند و به‌راحتی در زمینه‌ای خاک‌آلود ناپدید می‌شوند.
ورود هوش مصنوعی به باستان‌شناسی پرو
همکاری با IBM برای تحلیل بیابان
در فاصله سپتامبر ۲۰۲۲ تا فوریه ۲۰۲۳، تیم ساکای با همکاری IBM Research، مدل هوش مصنوعی‌ای را آموزش دادند که بر اساس نمونه‌های شناخته‌شده از نگاره‌ها عمل می‌کرد. سپس این مدل تصاویر با وضوح بالا از سراسر دشت نازکا را تحلیل کرد.
نتیجه: شناسایی ۳۰۳ نگاره سطحی جدید فقط در شش ماه، که تقریباً کل پایگاه داده موجود از قرن بیستم تاکنون را دو برابر کرد.
نوع و محتوای نگاره‌های جدید
این نگاره‌های تازه شامل:
انسان‌نماها
سرهای جداگانه
حیوانات اهلی مانند شترهای بومی (camelid)
نهنگ قاتل، پرندگان و گربه‌سانان
صحنه‌های آیینی
تعامل میان انسان و حیوان
دانشگاه یاماگاتا تأیید کرد که این نگاره‌ها اصیل‌اند و از طریق پهپاد و بررسی میدانی به ثبت رسیدند.
چه چیزی نگاره‌های نازکا به ما می‌گویند؟
ارتباط با مسیرهای باستانی
بسیاری از نگاره‌های تازه کشف‌شده، در فاصله ۴۳ متری مسیرهای باستانی قرار دارند. شکل‌هایی مانند بالاتنه انسان، سرهای اغراق‌شده و حیوانات اهلی در آن‌ها دیده می‌شود.
ساکای می‌گوید: «تصاویر سر انسان‌ها، به احتمال زیاد نماد قربانی شدن انسان برای خدایان است.» حضور این نقش‌ها در مسیرها، احتمالاً برای آموزش یا اهداف معنوی در طول سفرهای روزمره استفاده می‌شده‌اند.
قدمت بیشتر نسبت به نقوش بزرگ‌تر
قطعات سفالی یافت‌شده در نزدیکی این نگاره‌ها نشان می‌دهد که نگاره‌های relief-type ممکن است قدیمی‌تر از نگاره‌های خطی باشند. مضامین آن‌ها اغلب زندگی روزمره را بازتاب می‌دهند، برخلاف تصاویر بزرگ‌تر که بیشتر موجودات وحشی را نشان می‌دهند.
نقش آیینی نگاره‌ها
مسیرهای زیارتی با نشانه‌های تصویری
نگاره‌های خطی در آغاز و پایان مسیرهای آیینی بزرگ نقش دارند. این خطوط تقریباً ۳۴ متر از خطوط آیینی حک‌شده بر زمین فاصله دارند. باستان‌شناسان معتقدند کاروان‌ها در طول این مسیرها حرکت می‌کردند و در مقابل نقش‌هایی از پرندگان، میمون‌ها یا نهنگ‌ها، آیین‌های جمعی برگزار می‌کردند.
به گفته ساکای: «در آن دوران زبانی نوشتاری وجود نداشت. مردم با نگاه به تصاویر، نقش‌های انسان و حیوان را می‌آموختند و از آن‌ها در آیین‌ها استفاده می‌کردند.»
داده‌های عددی پشت ماجرا
ترکیب نوع و سن نگاره‌ها
از ۳۰۳ نگاره جدید:
حدود نیمی سر انسان یا حیوان هستند
نیمه دیگر بدن کامل حیواناتی مانند شترهای بومی و گربه‌سانان را نشان می‌دهند
میانگین طول آن‌ها حدود ۱۸ متر است
نقشه‌هایی که توسط پهپاد تهیه شده‌اند، موقعیت دقیق این نگاره‌ها را نسبت به ۳۸۰ نگاره قبلاً شناسایی‌شده نشان می‌دهد. مدل هوش مصنوعی با استفاده از روش‌های یادگیری انتقالی (Transfer Learning)، دقت بالایی در شناسایی به دست آورد.
هوش مصنوعی و آینده باستان‌شناسی
کارایی بالاتر، آسیب کمتر
موفقیت این پروژه در پرو نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند بدون دخالت مستقیم در زمین، میراث‌های پنهان را آشکار کند. روش‌های مشابه قبلاً در جستجوی کشتی‌های غرق‌شده در مدیترانه و معابد در جنگل‌های کامبوج استفاده شده‌اند.
با بهبود تصاویر ماهواره‌ای، گروه‌های کوچک‌تری می‌توانند مناطق وسیع‌تری را برای یافتن نشانه‌هایی از زندگی باستان بررسی کنند.
گام بعدی برای خطوط نازکا
حفاظت از میراث نازکا
اکنون که نگاره‌ها با دقت بیشتری شناسایی شده‌اند، نوبت به حفاظت از آن‌ها رسیده است. معدن‌کاوی، گردشگری بی‌ضابطه و جاده‌های مدرن این آثار را تهدید می‌کنند.
نقشه‌های دیجیتال تهیه‌شده توسط هوش مصنوعی، ابزار ارزشمندی برای دولت‌های محلی هستند تا مناطق نیازمند حصارکشی، تابلوگذاری یا بازطراحی مسیرها را تشخیص دهند.
همچنین اشتراک‌گذاری این نقشه‌ها به صورت آنلاین به پژوهشگران اجازه می‌دهد فرضیه‌های جدیدی را درباره پیوند میان این نقوش با تغییرات اقلیمی، تجارت و تحولات اجتماعی طی پانزده قرن بررسی کنند.
نتیجه‌گیری: از رمز تا روایت
از زمان کشف این خطوط توسط خلبان توربیو مجیا خسپ در سال ۱۹۲۷، تا امروز که این نقش‌ها با هوش مصنوعی بازخوانی می‌شوند، خطوط نازکا تبدیل به گواهی برای ترکیب موفق دانش میدانی سنتی و فناوری نوین شده‌اند.
مردم نازکا هیچ نوشته‌ای از خود به جا نگذاشتند، اما داستان‌هایی را در زمین حک کردند که باد و آفتاب نتوانست آن‌ها را از بین ببرد. اکنون، با چشمانی در آسمان و الگوریتم‌هایی روی زمین، پژوهشگران امروز بالاخره می‌توانند آن داستان‌ها را به‌طور کامل بخوانند.
این مطالعه در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
