У срцу древног града ПомпејиТамо где је ерупција Везува 79. године нове ере све затрпала под пепелом и пепелом, нови протагониста се придружио тиму за заштиту природе: робот вођен вештачком интелигенцијом способан да помогне у рестаурацији фресака које су деценијама биле разбијене у складиштима.
Далеко од слике класичне археологије засноване искључиво на палети и четкици, овај пројекат комбинује напредна роботика, алгоритми вештачке интелигенције и технике рачунарског вида да преуреди фрагменте као да је у питању монументална слагалица, са хиљадама оштећених делова и без „фотографије кутије“ која приказује коначни резултат.
Високотехнолошка лабораторија у срцу Помпеја
Роботски систем је део ПОПРАВКА, енглески акроним за „Реконструкција прошлости“, истраживачки пројекат који је финансирао ЕУ што је трансформисало део археолошког парка у праву високотехнолошку лабораторију примењену на наслеђе.
Према речима оних који су задужени за програм, платформа је инсталирана у Рустична кућа, државна зграда у оквиру Археолошког парка Помпеја која је реновирана и прилагођена за смештај неопходне научне опреме, од роботских руку до система за снимање и обраду слика.
Координатор пројекта, професор Марчело Пелиљо, са Универзитета Ка' Фоскари у Венецији, наглашава да је ова иницијатива спојила „светове који су деловали веома удаљено“ један од другог: с једне стране, најнапредније технике вештачка интелигенција и роботика; s druge strane, the традиционална археологија и конзервација културних добара.
Речима истраживача, циљ је двострук: с једне стране, напредак у физичка реконструкција фресакаС друге стране, развити алате који се могу користити на другим локалитетима и музејима у Италији, Шпанији и остатку Европе, где су хиљаде фрагмената акумулиране у депозитима који чекају да буду проучени.
Како функционише робот за решавање загонетки
Систем дизајниран у оквиру RePAIR-а састоји се од две идентичне роботске рукемонтиран на заједничком торзу, опремљен са сензори вида који омогућавају детаљну анализу сваког фрагмента и његовог положаја у простору.
Свака рука се завршава неком врстом „мека рука“ флексибилне структуреспособан да држи изузетно крхке комаде деликатним хватом, минимизирајући ризик од даљег оштећења површина које су већ оштећене ерупцијом, протоком времена и, у неким случајевима, бомбардовањима из Другог светског рата.
Радни ток почиње са дигитализација фрагменатаДетаљне слике сваког дела се праве и чувају у рачунарском систему. Користећи ове информације, алгоритми вештачке интелигенције покушавају да „реше“ слагалицу анализирајући ивице, декорацију, боје, облик и могућа подударања између фрагмената.
Када софтвер предложи могуће решење, оно се шаље хардверска платформагде роботске руке постављају делове у израчунати положај. Ова аутоматизована монтажа омогућава тестирање комбинација много брже него код чисто ручног рада.
Пелило сумира изазов подсећајући све да је то слагалица. „изузетно сложен“са стотинама или хиљадама фрагмената, често веома оштећених и без нашег унапред знања како ће изгледати коначна слика, што приморава вештачку интелигенцију да ради практично на слепо, без комплетног референтног модела.
Култне фреске: од Дома сликара до Сколе Арматурарум
Фаза тестирања робота фокусирала се на два сета свежих производа који се разматрају симбол светске баштине и да су се налазили у фрагментарном стању у складиштима парка.
Први одговара Плафон неколико соба Куће сликара који раде на Острву чедних љубавника (често називана и Кућом сликара у акцији), оштећена ерупцијом Везува и буквално разнета у парампарчад бомбардовањима која су погодила Помпеје током Другог светског рата.
Друга група радова су фреске из Скола Арматурарум, зграда повезана са гладијаторским удружењима, чије је урушавање 2010. године оставило велики део њене зидне декорације озбиљно оштећен и још увек није у потпуности обновљена.
Оба сета представљају управо ону врсту проблема коју овај пројекат жели да реши: хиљаде расутих остатакаса празнинама, еродираним површинама и помешаним деловима који могу чак припадати различитим делима, што значајно компликује рад рестауратора.
Како објашњава директор Археолошког парка Помпеја, Габриел ЗуцхтриегелЈединствени облик и декорација сваког фрагмента теоретски омогућавају поновно састављање целине, али „ниједно људско биће не би могло то само“ када се ради са тако огромним количинама оштећеног материјала, тако да помоћ вештачке интелигенције постаје кључна.
Вештачка интелигенција и археологија: сарадња, а не замена
Упркос медијској истакнутости робота, менаџери компаније RePAIR инсистирају на томе да Технологија није намењена да замени археологевећ да их подржи у једном од најспоријих и најфрустрирајућих задатака њиховог рада: рекомпозицији фрагментираних материјала.
Да би тренирали систем, тим је креирао вештачке реплике фрагмената На основу дигитализованих модела, робот је могао да вежба са неаутентичним деловима током фазе тестирања, смањујући ризик од оштећења оригиналног материјала.
Развијени интерфејс омогућава стручњацима да се баве сликањем и рестаурацијом зидних мурала интеракција са системом, потврде или исправе решења која је предложила вештачка интелигенција и допринесу својим процењивањем заснованим на искуству, посебно у погледу стила, технике и иконографије.
Уз рад са роботом, тим стручњака из Универзитет у ЛозаниПредвођен професором Мишелом Е. Фуксом, тим је годинама развијао програм проучавања и ручног рекомпоновања, заснован на морфолошкој, стилској и техничкој анализи сваког фрагмента, који је интегрисан са резултатима које генерише машина.
Овај хибридни приступ — комбиновање аутоматизовано прорачунавање и људско искуство— Појављује се као референтна тачка за будуће европске пројекте на археолошким локалитетима и музејима, где ће сарадња између дисциплина постати све чешћа.
Европски пројекат са утицајем ван Италије
RePAIR је покренут 2016. године Септембра 2021 и координира га Универзитет Ка' Фоскари у Венецији, уз учешће неколико Европски истраживачки центри и институције, укључујући Италијански технолошки институт (ИИТ) и сам Археолошки парк Помпеја као главно место за тестирање.
Пројекат финансира ЕУОво јача заједничку димензију иницијативе која није ограничена на решавање конкретног случаја у Помпеји, већ тежи да постави темеље за нове алате применљиве на културно наслеђе широм Европе, укључујући и ону сачувану у Шпанији.
Музеји, археолошки паркови и складишта фрагментарних артефаката могли би имати користи у наредним годинама од развијене методологије У овом експерименту, прилагодили смо алгоритме и роботику различитим врстама носача: не само фрескама, већ и керамици, скулптурама или архитектонским елементима.
У складиштима многих европских археолошких налазишта, они су сачувани хиљаде фрагмената који тек треба да буду поново састављени који, због недостатка времена и људских ресурса, нису могли бити детаљно проучени. Ако се технологија покаже поузданом, могла би значајно убрзати процесе класификације, реконструкције и документовања.
Заговорници програма, међутим, инсистирају на томе да свако шире увођење мора бити спроведено уз веома строги критеријуми заштите и праћењакако би се осигурало да употреба робота и алгоритама не угрози интегритет оригиналних дела.
Археологија будућности: изазови и могућности
Један од најсложенијих аспеката пројекта је сама природа материјала са којим робот ради: непотпуни, еродирани и помешани деловикоје често представљају само мали део оригиналног дела, остављајући велике празнине које је немогуће у потпуности попунити.
Алгоритми такође морају да се носе са неизвесност око тачног порекла многих фрагмената: иако се чувају у истим спремиштима, могу одговарати различитим просторијама, различитим временима или чак зградама које су далеко једна од друге, што приморава систем да одбаци наизглед валидне, али нетачне комбинације.
Да би се носили са овом сложеношћу, програмери су се окренули напредне технике рачунарског вида и машинско учење, способно да истовремено процени облик, дебљину малтера, декоративни узорак, боје и могуће континуитете између потеза и сликовних мотива.
Директор парка, Габријел Цухтригел, види ову линију посла као преглед онога што би могло бити археологија будућностиУ којем ће вештачка интелигенција играти централну улогу не само у реконструкцији фресака, већ и у управљању подацима, документовању ископавања и креирању виртуелних модела доступних јавности.
Напредак постигнут у Помпеји — једном од најпознатијих археолошких локалитета на свету — може послужити као пример за промоцију сличних пројеката на другим европским локалитетима, подстичући мрежа сарадње између институција које деле технологије, базе података и оперативне протоколе.
Искуство овог робота вођеног вештачком интелигенцијом у Помпеји показује да, када се комбинује најсавременија истраживања, међународна сарадња и археолошко знањеМогуће је вратити облик – а делимично и историју – делима која су изгледала осуђена да остану фрагментирана у складиштима, отварајући обећавајући пут за очување наслеђа у Италији, Шпанији и остатку Европе.