Yapay zeka atılımı, bilim adamlarının bir zamanlar Vezüv Yanardağı tarafından gömülen Roma parşömenlerini okumasını sağlıyor

Derinlemesine ZDNET: İki bin yıl önce tarihi bir volkanik patlamayla kömürleşen ve şu ana kadar okunamayan Herculaneum parşömenlerinin şifresini çözmek için 20 yıllık yolculuğa çıkın.

Institut de France'da Brent Seales ve ekibi tarafından taranan kırmızı lazer çizgileriyle Herculaneum parşömeni.

İki bin yıl süren tarihi bir volkanik patlamanın ve bir dizi gizemli antik parşömeni okumak için yapay zekayı kullanmaya yönelik uluslararası çabanın ardından, araştırmacılar en az bir Romalı Epikurosçu filozofun aklında ne olduğunu biliyor: yemek.

İnsanlar sürprizlerle dolu olsa da sevimli bir şekilde tahmin edilebilirler.

Bu açıklama, Kentucky Üniversitesi araştırmacısı Brent Seales, eski GitHub CEO'su Nat Friedman ve girişimci ve yatırımcı Daniel Gross tarafından Mart 2023'te başlatılan bir yarışma olan Vesuvius Challenge'ın doruk noktası olarak geliyor. Amaç, Herculaneum parşömenleri olarak bilinenlerin bilgisayarlı tomografi (BT) taramalarının yanı sıra makine öğrenimi tabanlı yazılımları almak ve bunları birisinin parşömenleri okuyabileceği umuduyla dünyanın dört bir yanından teknoloji meraklısı hafiyelerin ellerine teslim etmekti. onlara dokunmadan bile.

Organizatörler, Silikon Vadisi'nin desteğiyle, Vezüv Yanardağı'nın patlamasıyla gömülen ve kömürleşen yazıyı okuma yolunda ilerleme kaydedilmesi için para ödülü verdi. Buna, kazanan üç kişilik takım arasında paylaştırılacak olan 700.000 dolar da dahil: Youssef Nader, Luke Farritor ve Julian Schilliger - hepsi öğrenciler. Ön analize göre yiyecek gibi malların azlığının veya bolluğunun, insanların onları nasıl zevkli bulmasını etkileyip etkilemediği hakkında yazılar içerdiğini öne süren 15 sütunluk bir metin sundular.

Vezüv Mücadelesi, parşömenlerin içine girme arayışında çok önemli bir anı işaret ediyor. Bu aynı zamanda Kentucky Üniversitesi'nden araştırmacı Seales için de büyük bir an. Kendisi son yirmi yıldır bunu başarmaya çalışıyor.

Seales ve ekibinin çeşitli enkarnasyonları, metin hazinesini okumaya hiç bu kadar yakın olmamıştı. Bir bakıma yarışmanın son tarihinin 31 Aralık olmasının pek önemi yoktu. Hem büyük ödül hem de bulmacanın kendisi açısından bu zorluk ilgiyi çekti ve Seales'in katkıları yalnızca ilk üç ayda yaklaşık 10 yıllık insan çalışmasına kıyasla yeni işbirlikçileri işe aldı.

Seales, büyük ödülün duyurulmasından önce verdiği bir röportajda, "Yapay zeka, tomografi ve hesaplama sayesinde şu anda sahip olabileceğimiz bu tür bir kurtarıcı gücü hissetmek şaşırtıcı" dedi.

Üzerinden geçilecek çok şey varmış gibi görünebilir ama parşömenleri inceleyen araştırmacı Michael McOsker, tüm bu çabaların yaklaşık 200 yeni kitap üretebileceğini tahmin ediyor. Koleksiyon aynı zamanda antik çağlardan kalma tek kütüphanedir.

"Yazılan tüm literatürün muhtemelen %1'inden daha azına sahibiz" dedi. "Bilgimizdeki herhangi bir kazanç önemlidir."

Geçmiş açıldı

Brent Seales ve Seth Parker (Dijital Restorasyon Girişimi proje lideri), Kentucky Üniversitesi kampüsünde Herculaneum parşömeninin bir kopyasını tarıyor.

Seales yirmi yılını eski metinleri açmak için harcamadı. Aslen Batı New York'luydu ve yapay zekayla ilgilenen bir görüntüleme uzmanıydı. Sorun şu ki o zamanlar yapay zeka konusunda pek bir şey olmuyordu. Ancak bilgisayarlı görme, ilerleme kaydedilen alanlardan biri gibi görünüyordu.

1990'ların ortalarında Kentucky Üniversitesi'nde, kütüphanelerin dijitalleştirilmesine yönelik bir baskının olduğu bir dönemde Anglo-Sakson destansı şiiri Beowulf'un bir taslağı üzerinde çalışan bir profesörle tanıştı. Pek çok çocuk gibi lisede Beowulf'u okumuş olan Seales'in de ilgisi arttı. Bu tek metni, hikayeye tanıklık eden, mevcut tek el yazmasını dijitalleştirmenin gücünü düşündü.

Dijitalleştirme restorasyona dönüştü. Bir metin dijital hale geldikten sonra görüntü kalitesi geliştirilebilir. Sadece bir kopya çıkarmak son olmak zorunda değildi. Ve eğer buruşuk bir belgeyi dijital olarak düzleştirebiliyorlarsa neden onu da açamasınlar?

Seales, "Paketlemeyi gerçekten açacağımız şeyleri bilmeden önce, bir şeyin paketini tamamen açma fikrini icat ettik" dedi.

2004 yılında, Michigan Üniversitesi klasikleri uzmanı Richard Janko ona mükemmel uyumu bulduğunu söylediğinde Seales sonunda açacak bir şey buldu.

Girin: Herculaneum kayar.

"MOR" kelimesi olarak ortaya çıkan Yunanca karakterler πορφύραc, Vesuvius Challenge yarışmacısı Luke Farritor tarafından çıkarılan çok sayıda karakter ve metin satırı arasında yer alıyor.

Geçmişi kazmak

Modern zamanlarda, Vezüv Yanardağı'nın patlaması, dünyaları sona ererken birbirlerini tutan kül yığınına gömülmüş bedenlerin görüntülerini akla getirebilir. Hem büyüleyici, hem trajik, hem de biraz ürkütücü olan tarihi bir olay.

O döneme ait tek açıklama, Romalı yazar ve avukat Genç Pliny'nin panik halindeki kalabalıkları ve toprağı bir sel gibi tüketen "kalın kara bulutu" anlatan mektuplarından geliyor.

"Bazı insanlar ölmekten o kadar korktular ki aslında ölmek için dua ettiler" diye yazdı.

Bulut, gün ışığının içeri girmesine izin verecek kadar inceldiğinde, Genç Pliny her şeyin kendisine karı hatırlatan bir külün derinliklerine gömülü olduğunu gördü.

Pompeii'nin yaklaşık 10 mil batısında ve patlayan yanardağa daha da yakın bir şehir olan Herculaneum'da, düşen kül ve enkaz, bir zamanlar Jül Sezar'ın kayınpederine ait olan bir villayı gömdü. Sitenin çizimleri dev bir avluyu, bahçeleri ve kemerleri gösteriyor. En önemlisi, villa aynı zamanda papirüs tomarlarından oluşan bir kütüphaneye de ev sahipliği yapıyordu.

Yaklaşık 25 metrelik sıcak kül, papirüs için mümkün olan en kötü sonuç gibi görünse de, ısı parşömenleri karbonlaştırarak onları havanın doğal bozucu etkilerinden korudu.

1700'lü yıllara kadar bir çiftçi kuyu kazarken mermere çarptı ve 600'den fazla açılmamış parşömen ortaya çıkaran kazı çalışmalarını başlattı. (Araştırmacıların parçaları ve kısmi parçaları sayıp saymadığı göz önüne alındığında, Seales, Herculaneum papyri'nin tam sayısını kesin olarak belirlemenin zor olduğunu söyledi. Bazıları bu sayıyı 1.800'e kadar çıkarabiliyor.)

Parşömenler, Vatikan Kütüphanesi'nden bir akademisyen olan ve daha iyi korunmuş parşömenlerin bazılarını açmak için bir makine icat eden Antonio Piaggio'nun bakımına geçti. Piaggio her zaman başarılı değildi.

Paketlenmemiş olan şey öncelikle Epikurosçu felsefeyi içeriyordu ve bu da McOsker'in geri kalan parşömenlerin aynı nitelikte olabileceğine inanmasına neden oldu. Bilim adamlarının antik dünyaya bakış açısını yeniden yazmayabilirler, ancak o dönemden kalma yazıların azlığı göz önüne alındığında, 200 kitap daha iyi bir ulaşım olabilir.

Bu bir 'deney' değil

Bugün, parşömenler Avrupa'nın çeşitli yerlerinde muhafaza ediliyor ve büyük bir kısmı İtalya'daki Napoli Ulusal Kütüphanesi'nde bulunuyor.

Çoğu insanın 2000 yıllık kırılgan parşömenlerle içeri girip dolaşamaması şaşırtıcı değil. Seales'in finansman, diğer projelerdeki başarı ve akademik diplomasi yoluyla bir örnek oluşturması yıllarını aldı.

Laparoskopi gibi cerrahi yenilikler konusunda geçmişi olan Seales, bilgisayarlı tomografiyi kullanarak parşömenleri taramak ve ardından bu taramaları sarmak için yazılım oluşturmak istedi.

2005 yılında Seales, Oxford'daki bir konferansta fikrini paylaşma fırsatı buldu. O zamana kadar kendisi ve ekibi, poliüretan kürenin içine yerleştirilmiş bir papirüs örneğini bir araya getirmişlerdi; bunu taradılar ve neredeyse paketinden çıkardılar.

Seales, "Bu, sosyeteye sosyeteye tanıtılan kızın elbiseyle merdivenlerden inip 'gel ve benimle dans et' demesi gibiydi" dedi.

Yanıt olumluydu, ancak koruyucu konservatörlerin kulağına hâlâ bir deney gibi geliyordu ve "deney" bu kadar nadir ve eski bir şey için kullanıldığında kirli bir kelimeydi.

Dört yıllık sıkı çalışmanın, ilişki kurmanın ve biraz ustalığın ardından 2009'da Seales ve ekibi, papirüslerin ilk mikro-CT taramalarını yapmak için Institut de France'a gitti.

Seales, "Aynı anda hem korktum hem de inanılmaz derecede heyecanlandım" dedi. Parşömenler küçüktü ve kömüre benziyordu. "Size bunun antik çağlardan kalma bir kitap olduğunu söylüyorlar... ve karbonlaşınca küçüldüğü için küçücük bir şey."

Sonunda parşömenlerin taranmasını sağlamak ne kadar büyük bir başarı olsa da Seales, yazılımın ekibin istediği şekilde çalışmasını sağlamakta zorlandı.

Eğer Herculaneum parşömenlerini hemen kıramayacaklarsa, başka bir hedefe ulaşmaları gerekiyordu.

Sorun giderme

Seales'in 20 yıldır Herculaneum parşömenleri üzerinde çalıştığını söylemek, onun her gün ofise tekil bir odaklanmayla girip çıktığı izlenimini uyandırabilir.

Gerçekte, ekibin parşömenler üzerinde çalışamadığı veya diğer metinleri dijital olarak tarayıp açmaya çalıştığı ve bir şekilde nihai hedeflerine yaklaşmalarına yardımcı olduğu bazı zamanlar vardı.

2006 yılında Seale'in ekibi İbranice yazılmış Vaiz Kitabı'nın Orta Çağ'a ait bir kopyasını açtı. Bir yıl sonra, 2007'de Seales, Homeros'un İlyada'sının en eski tam kopyasını dijital ortama aktarmak için Venedik'e giden bir ekipteydi.

Herculaneum parşömeni, tarama kutusunun içindeki Elmas Işık Kaynağında taranıyor.

"Yol boyunca yaptığım bu projelerin her biri, bir araştırmacı olarak bende biraz güvenilirlik oluşturdu ve bu müzeler ve kütüphanelerdeki karar vericilere onlarla sohbet etmek için yaklaşabilme konusunda bende biraz bilgi sahibi oldu." dedi. Hatta Paris'teki araştırmacılarla konuşabilecek kadar Fransızca bile öğrenmişti.

Yine de 2012 yılına gelindiğinde Herculaneum'un hamlesi biraz durgunluk içindeydi. Ertesi yıl, Seales ücretli izin aldı ve bir yılını Google'ın Kültür Enstitüsü'nde misafir bilim insanı olarak Paris'te geçirdi. Tam da Google'ın yapay zeka araştırma laboratuvarı DeepMind'ı satın almak üzere olduğu sırada, bu ona güvenini yeniden kazanma ve yeni insanlarla ve yeni fikirlerle tanışma fırsatı verdi.

O sıralarda Seales, görüntülerin çözünürlüğünü önemli ölçüde artıracak bir parçacık hızlandırıcının içinde tarama yapma fikrinin peşine düştü.

Parşömenleri okumanın teknik zorluğu hala çetrefilli olduğundan sıfırlama kullanışlıydı.

Başlıca sorunlardan biri segmentasyon adı verilen bir şeydi. Parşömenler oldukça küçük olmasına rağmen taramalar ayrıntılıdır. Seales ile ilk kez Kentucky Üniversitesi'nde lisans öğrencisi olarak çalışan Teknik Lider Stephen Parsons, kısmen ezilmiş papirüs katmanlarını ve taramalarda görünen lif ağını dijital olarak ayırmaya çalıştığını anlattı. Bunu bir kütüğün enine kesitinin neye benzeyebileceğiyle karşılaştırdı ama biraz parçalanmıştı.

Bir başka zorluk da papirüs üzerindeki mürekkebi okumaktı. Parsons, parşömenlerin içinde görmeleri gereken en iyi görüntüleme teknolojisinin X-ışını mikro CT olduğunu söyledi. Sorun mu? Mürekkebi okumak için yeterli kontrast yok.

Herculaneum parşömenleri, kimyasal olarak neredeyse saf karbon olan kandillerden gelen kurumla yazılmıştı. Papirüs kimyasal olarak da karbon olduğundan ekip kendilerini gri üzerine griye bakarken buldu.

2016'daki En-Gedi parşömeni (İncil'in ilk beş kitabıyla ilgili) ve başarılı bir şekilde dijital olarak açılması Seales'in ekibi için önemli bir kilometre taşı olan Ölü Deniz parşömenlerinden bu yana en eski Pentateuchal parşömeni gibi diğer projelerde mürekkep kullanıldı. X ışınlarında parlak noktalarda ortaya çıkan, içinde demir bulunan bir madde.

Parsons, hala tespit edilebilir bir fark olabileceğini varsaydıklarını söyledi. Bunu asfalttaki siyah boyalı çizgilere benzetti. Belki bir makine öğrenimi modeli mürekkebi görecek şekilde eğitilebilir.

Bir parşömenin derinliklerindeki katmanlardan iki karakteri okuyabildikleri noktaya ulaşmak için, yaptıkları parşömenler ve kırılıp yazılarını ortaya çıkaran Herculaneum parşömenlerinin parçaları üzerinde fikri test ederek yıllar süren bir çalışma gerekti.

Parsons, "O andan itibaren açıktı. Geliştirilmesi uzun yıllar alsa bile... bu yaklaşım eninde sonunda meyve verecek" dedi. Bir yıl sonra oldu.

Bir yazılım sorunu

Segmentasyon ve mürekkep algılamanın ima ettiği şey, taramaları almanın, kaydırmaların genel zorluğunun yalnızca bir parçası olduğudur. Verileri almak ve algoritmik olarak sıralamak bambaşka bir yolculuktu.

Birkaç tekrardan sonra Seales'in ekibi, öncelikle ekibe 2012'de katılan proje lideri Seth Parker tarafından yazılan Volume Cartographer'ı yarattı. Bu, parşömenler içinin haritasını çıkarmak ve "yüzen kelime çorbası"nı anlamlandırmak için kullanılan açık kaynaklı bir yazılımdır. "Parker'ın söylediği gibi.

P.Herc.118 olarak bilinen, açılmış Herculaneum papirüs parşömenindeki 12 pezzi veya "parça". Görüntülerin derlenmesi Oxford Üniversitesi'ndeki Bodleian Kütüphanesi'ne aittir.

Parker kariyerine araştırma belgeselleri üzerinde çalışan bir video editörü olarak başladı. Seales ile çalışmıştı ve bir ekip üyesi ayrıldığında ve Seales kameralar ve görüntü yakalama konusunda işini bilen birine ihtiyaç duyduğunda Parker'ı işe aldı. Medya ve iletişim bölümünden mezun olduktan sonra doktora derecesine yöneldi. bilgisayar biliminde.

Ayrıca Vesuvius Challenge tarafından işe alınan ve hata düzeltmelerinden oluşan bir istek listesi üzerinde çalışan kişilerden Hacim Haritacısı konusunda ekstra yardım alıyor.

Vesuvius Challenge'ı yaratmak, yıllarca süren çalışmayı bilinmeyen bir küresel işgücüne açmak anlamına geliyordu. Parsons, yılın büyük bir kısmında proje üzerinde 1000'den fazla kişinin çalıştığını tahmin ediyor; bunun hem korkutucu hem de heyecan verici olduğunu söyledi.

Sonuçta Ekim ayında "mor" kelimesini ilk keşfedenler bilgisayar bilimleri öğrencileriydi.

Kaydırmaya devam et

15 sütunluk metin Seales'ın beklediğinden daha fazla olsa da, bu hikayenin sonu değil.

Daha ileriye bakıldığında hem Parker hem de Parsons, çalışmalarının boyutsal görüntülemeyi kullanan diğer alanlara da ilham verebileceğini düşünüyor.

CT taramaları ve MRI'lar zaten güçlüdür, ancak ya tümör tespitini ve benzerlerini geliştirebilecek, doktorların çıplak gözlerinden saklanan bilgiler hala varsa?

Parker, "Bu verileri insanlar için daha yorumlanabilir hale getirecek şekilde dönüştürmenin yolları var" dedi.

Öğrenci ve ekip üyesi Luke Farritor, "Yavaşlamanın bir anlamı yok. Haydi tüm kütüphaneyi okuyalım" dedi.

Ve hala okunacak eski metinler var. Eş zamanlı olarak Morgan Kütüphanesi'nden sayfaları birleştirilmiş bir Kıpti İncili olan bir ortaçağ el yazması üzerinde çalışıyorlar. Birden fazla CT taraması yaptılar ve bir kez daha içeride yazılanları sanal olarak çözmeye çalışıyorlar.

2024 için kısa vadeli hedef, Nader, Farritor ve Schilliger'in başlattığı tomarın %90'ını okumak. Ve evet, daha fazla para ödülü söz konusu olacak.

"Şu anda kutlama yapıyoruz ama yavaşlamamıza gerek yok. Hadi tüm kütüphaneyi okuyalım!" Farritor yaptığı açıklamada şunları söyledi:

Parsons'a göre, bu metinler üzerinde çalışmanın ve bunları 2000 yıl önce yazan insanları hayal etmenin derin bir yanı var; 2024'te kimsenin söyleyecekleriyle bu kadar ilgileneceğini asla tahmin edemeyen ve kesinlikle bunu yapamayacak insanlar. bu çabaların ardındaki teknolojiyi tasarladı. Bugün bile çoğu insan muhtemelen "makine öğrenimini" tanımlamakta zorlanacaktır.

Parsons, "Bunca zaman geçti ve bu yolculuğun bir kısmı bana ve bilgisayar ekranıma geldi" dedi. "Bu oldukça alçakgönüllü."

Bunca yıldan sonra Seales, insanlığın bu geçiş çizgisinin önemini biliyor. Eski metinler aşktan, savaştan, müzikten, retorikten, şiirden bahseder; bu konular bugün hâlâ üzerinde çalışılan konulardır. Ve tabii ki yemek.

Seales, "Bu eski el yazmalarında meydana gelen olgun entelektüel diyalog, açıkça insanidir. Hikaye anlatabilmek, açıkça insanidir" dedi.

Seales, belki de 2000 yıl öncesine gelindiğinde, mevcut tüm dini, politik veya diğer sınırlardan arındırıldığında, insan olmanın ne anlama geldiği etrafında toplanmanın bir yolu olabileceğini hayal ediyor.

Seales, "Okumalıyız" dedi. "Bunu çalışmalıyız. Bunu unutamayız."